馬呂斯定律

那谁 2024-04-08 11:48 20次浏览 0 条评论 taohigo.com

在各向同性的均勻介質中,光線為波面的法線;一個法線集合(光束)對應於一個波面。當光束經過任意多次反射和折射,對於光束與波面的關系和波面與光程的關系,馬呂斯定理給出瞭明確的闡述。

馬呂斯定理指出:垂直於波面的光線束(法線集合)經過任意多次反射和折射以後,無論折射面和反射面的形狀如何,出射光束仍垂直於出射波面,保持光線束仍為法線集合的性質;並且入射波面與出射波面對應點之間的所有光線的光程均相等。

這個定理表明:光線束在各向同性介質的傳播過程中,始終保持著與波面的正交性。根據光的波動性質,因為光是電磁波,波面當然是連續存在的,而光線就是波面的法線。按照波面的定義,任意兩個波面之間,所有光線的傳播時間相同,因此,它們的光程也就相等。

該定理由馬呂斯於1808年提出,而由杜賓於1861年加以修正,故又稱為馬呂斯-杜賓定理。註意:此處的馬呂斯定律不是偏振光學裡的馬呂斯定律。

折射(及反射)定律、費馬原理和馬呂斯定律三者中任意一個均可以作為幾何光學的基本定律,其餘兩個可以視為推論。三者之間可以互相推導出來。