波/几何光学介绍
外观
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如前所述,当平面波入射到尺寸远大于波长的小孔时,衍射效应最小,平面波的一部分穿过小孔基本保持不变。
这个平面波段可以被认为是一个波包或射线,它由方向和大小非常接近波包中心波向量的波矢量的叠加组成。在大多数情况下,射线只是沿着中心波矢量定义的方向移动,即垂直于波前的方向。
然而,当光传播的介质是光学各向异性时,情况并非如此,即光沿不同方向以不同的相速度移动。方解石晶体就是这种介质的一个例子。在各向异性情况下,一旦已知相关波的色散关系,就可以使用上一节中开发的技术确定射线的方向。
如果光通过一些设备,其中所有孔的尺寸都远大于光的波长,那么我们可以使用上述规则来跟踪光线穿过设备。这称为几何光学近似。
这种近似可以应用于任何波动理论。