巴俾涅原理babinie yuanli

在光的衍射中，结构互补的一对衍射障碍物分别存在时，在空间某点所生光振幅的矢量和等于无障碍物时该点的光振幅矢量。所谓结构互补的一对障碍物，是指两个障碍物是几何全等形，不过第一障碍物的透光部分和不透光部分恰是第二个障碍物的不透光部分和透光部分。设在障碍物后的同一点，第一个障碍物单独存在时，其光振幅矢量为A₁，第二个障碍物单独存在时，其光振幅矢量为A₂，而在完全无障碍物，光自由传播时，其光振幅矢量为A，则根据巴俾涅原理，只要照明条件相同，就有A₁+A₂＝A。不论是近场衍射还是远场衍射，这个关系都成立（光振幅的分布也叫光场）。巴俾涅原理的价值在于，只要知道某障碍物的衍射场，就知道互补障碍物的衍射场，因为无障碍物的自由光场总是容易知道的。如知道了圆孔的衍射场，就可知圆屏的衍射场；知道了单缝的衍射场，就可知细丝的衍射场，等等。巴俾涅原理用来处理夫琅和费衍射问题特别有效，因此时的自由光场除了几何像点外处处为零，故在几何像点以外的任何地方，都应有A₁＝-A₂，其强度I₁＝I₂。只在几何像点处两者的强度不同。因此两个互补的圆孔和圆屏的夫琅和费衍射图样，除几何像点处以外，是完全相同的。应注意，巴俾涅原理给出的是光振幅矢量之间的关系，而不是光强之间的关系。