波/幾何光學介紹
外觀
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如前所述,當平面波入射到尺寸遠大於波長的小孔時,衍射效應最小,平面波的一部分穿過小孔基本保持不變。
這個平面波段可以被認為是一個波包或射線,它由方向和大小非常接近波包中心波向量的波向量的疊加組成。在大多數情況下,射線只是沿著中心波向量定義的方向移動,即垂直於波前的方向。
然而,當光傳播的介質是光學各向異性時,情況並非如此,即光沿不同方向以不同的相速度移動。方解石晶體就是這種介質的一個例子。在各向異性情況下,一旦已知相關波的色散關係,就可以使用上一節中開發的技術確定射線的方向。
如果光透過一些裝置,其中所有孔的尺寸都遠大於光的波長,那麼我們可以使用上述規則來跟蹤光線穿過裝置。這稱為幾何光學近似。
這種近似可以應用於任何波動理論。