菲涅耳雙棱鏡英文解釋翻譯、菲涅耳雙棱鏡的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 Fresnel biprism

分詞翻譯：

菲的英語翻譯：

humble; poor; unworthy
【化】 phenanthrene; phenanthrine
【醫】 phenanthrene

耳的英語翻譯：

ear; erbium
【醫】 aures; auri-; auris; ear; ot-; oto-

雙的英語翻譯：

both; double; even; twin; two; twofold
【化】 dyad
【醫】 amb-; ambi-; ambo-; bi-; bis-; di-; diplo-; par

棱鏡的英語翻譯：

prism
【化】 prism
【醫】 Pr.; prism; prisma

專業解析

菲涅耳雙棱鏡（Fresnel Biprism）是一種經典的光學幹涉裝置，由法國物理學家奧古斯丁·菲涅耳（Augustin-Jean Fresnel）于19世紀初發明，用于演示光的波動性并精确測量光的波長。其核心原理是通過光的幹涉現象驗證光的波動理論。

一、基本結構與原理

菲涅耳雙棱鏡由兩塊底邊相接的薄棱鏡組成，整體形狀類似一個被壓扁的棱鏡（圖1）。當單色平行光通過雙棱鏡時，光線被折射成兩束相幹光，如同從兩個虛光源發出。這兩束光在重疊區域産生幹涉，形成明暗交替的幹涉條紋（圖2）。幹涉條紋的間距公式為： $$ Delta y = frac{lambda D}{d} $$ 其中 (lambda) 為光波長，(D) 為虛光源到屏的距離，(d) 為兩虛光源間距。

二、核心功能與科學意義

波動光學驗證
雙棱鏡實驗首次通過幹涉條紋直觀證明了光的波動性，反駁了牛頓的微粒說，為光的電磁理論奠定基礎（來源：Hecht, Optics, 5th ed.）。
波長測量
通過測量幹涉條紋間距 (Delta y) 和參數 (D/d)，可精确計算單色光波長。例如鈉黃光（589.3 nm）的測量誤差可控制在0.1%内（來源：Jenkins & White, Fundamentals of Optics）。
相幹光源生成
雙棱鏡無需分振幅或分波前，直接通過折射創造相幹光，簡化了幹涉實驗裝置（來源：MIT OpenCourseWare, Optics Lab Manual）。

三、曆史背景與應用拓展

菲涅耳在1816年向法國科學院提交的實驗報告中首次描述該裝置（來源：Fresnel, Mémoires de l'Académie des Sciences, 1826）。現代應用中，雙棱鏡衍生物已用于激光幹涉儀、光學相幹斷層掃描（OCT）等精密測量技術（來源：Optica Publishing Group, Applied Optics Vol. 58）。

圖示說明
圖1：雙棱鏡截面呈V形，頂角約1°–2°，折射使單光源分裂為兩虛光源。

圖2：幹涉條紋為等間距直條紋，條紋密度與波長成反比。

權威參考來源

Hecht, E. Optics (5th Edition), Pearson Education, 2017. [ISBN 978-0133977226]
Jenkins, F., White, H. Fundamentals of Optics, McGraw-Hill, 1957. [ISBN 978-0072561913]
MIT OpenCourseWare: Optics Lab Experiment 2: Fresnel Biprism (ocw.mit.edu)
Fresnel, A. "Mémoire sur la diffraction de la lumière", Mémoires de l'Académie des Sciences, Tome V, 1826.
Wang, Z. et al. "High-precision wavelength measurement using Fresnel biprism interferometer", Applied Optics 58(10), 2019.

網絡擴展解釋

菲涅耳雙棱鏡是一種基于分波前幹涉原理的光學裝置，主要用于研究光的波動性質。以下是其詳細解釋：

1.結構與定義

菲涅耳雙棱鏡由兩塊底面相合、頂角極小且相等的薄三棱鏡組成，通常由同一塊玻璃磨制而成。其外形類似一個頂角極大的等腰三棱鏡，可視為兩個楔角很小的直角棱鏡組合。這種設計使單色光通過雙棱鏡後，被分成兩束相幹光，仿佛從兩個虛光源發出。

2.工作原理

當單色縫光源（如激光）垂直入射時，雙棱鏡的上半部分使光束向下偏折，下半部分使光束向上偏折，形成兩個虛像光源 ( S_1' ) 和 ( S_2' )。這兩束光在重疊區域發生幹涉，産生明暗相間的條紋，其性質與楊氏雙縫幹涉類似。幹涉條紋的間距公式為： $$ lambda = frac{d Delta x}{D} $$ 其中，( lambda ) 為光波長，( d ) 為虛光源間距，( Delta x ) 為條紋間距，( D ) 為光源到觀察屏的距離。

3.應用與科學意義

光波長測量：通過測量 ( d )、( D ) 和 ( Delta x )，可精确計算光波波長。
驗證光的波動性：19世紀菲涅耳通過此實驗證實了光的波動理論，推動了波動光學發展。

4.實驗關鍵參數與挑戰

雙棱鏡的折射率、楔角、厚度等參數會影響幹涉效果。實驗中需嚴格調節光學元件共軸，并使用擴束鏡形成點光源。此外，虛光源像面位置的精确确定是提高測量精度的難點。

5.曆史與現代發展

該裝置由菲涅耳于1826年設計，其思想至今仍被用于全息顯微、相襯成像等領域。現代實驗中，通過分光計和等厚幹涉方法可進一步優化參數測量。

總結來看，菲涅耳雙棱鏡通過簡單的結構實現分波前幹涉，是光學實驗中驗證波動性和精密測量的經典工具。