惠更斯菲涅尔原理(惠更斯菲涅尔原理积分公式
惠更斯菲涅尔原理，即通过改变光的传播路径，使光线发生弯曲，从而达到增加亮度的目的。这种方法可以用于照明设备，也可以用于显示设备。，由于ledd显示屏具有色彩丰富、对比度高、寿命长等特点，它的应用范围非常广泛。目前，市场上已经出现了许多不同类型的led显示屏，比如液液晶拼接屏、曲面拼接屏、平面拼接屏等。
1、以太暗物质统称为？
但有些人推测，以太可能是由一种宇宙的暗物质所构成，又称“光引力行为”，光引力行为是一种只有属于光的万有引力，发光者借由暗物质的聚合而产生光，可是这些也只是在构想的阶段。
从笛卡尔的角度来看，物体之间所有的作用力都必须透过媒介来传递，不存在所谓的超距作用。，空间中不可能是一无所有的，而是充满着一种叫以太的物质。以太虽然无法被人体所感知，但却能传递作用力，例如磁力、月球对潮汐的作用力等。
之后，以太又跟光波动说有很大关联，它被当作是光波的荷载物。光波动说是由胡克所提出的，并由惠更斯做进一步的发展。
由于光可以在真空中传播，惠更斯提出，荷载光波的媒介（以太）应该充满了包括真空在内的全部空间，并能渗透到平常的物质当中。以太除了被当作为光的荷载物质之外，惠更斯也利用以太来解释引力的现象。
牛顿虽然不同意胡克的光波动说，但又和笛卡尔一样反对超距作用，并承认以太这种物质的存在。牛顿的观点是，以太不一定是单一的物质，能传递各种作用力，如产生电、磁和引力等不同的现象。牛顿也认为以太可以传播震动，但以太的震动不是光，因为当时光波动说还不能解释光的偏振现象，亦不能解释光为何会直线传播。
十八世纪是以太论没落的时期。由于法国笛卡儿主义者拒绝引力的平方反比定律，而使牛顿的追随者起来反对笛卡尔哲学体系，连笛卡尔倡导的以太论也一并进入了反对之列。
随着引力的平方反比定律在天体力学方面的成功，以及探寻以太的实验并未获得成果，使得超距作用观点得以流行。光波动说也被放弃了，而光微粒说却得到广泛的承认。到了十八世纪后期，证实了电荷之间（以及磁极之间）的作用力同样是与距离的平方成反比。于是电磁以太的观念被抛弃，超距作用的观点在电磁学中也占据了主导的位置。
十九世纪，以太论获得复兴以及发展，这点还是由光学所发展起的，主要是托马斯·杨及菲涅尔的实验结果。托马斯·杨用光波的干涉解释了牛顿环，并在实验的启示下，于1817年提出的光波为横波的新观点，解决了光波动说长期不能解释光的偏振现象的困难处。
菲涅尔用光波动说成功地解释的光的衍射现象，他提出的理论方法（常称为惠更斯－菲涅耳原理）能正确地计算出衍射的图案，并且能解释光的直线传播现象。之后菲涅尔又成功进一步解释了光的双折射，获得了很大的成功。
1823年，菲涅尔根据托马斯·杨的光波为横波的学说，和他自己在1818年所提出的
透明物质中以太密度与及折射二次方成正比的假设，在一定的边界条件下，推出关于反射光和折射光振幅的著名公式，他很准确的说明了大卫·布儒斯特数年前从实
2、光程最小原理的推导？
如何用费马原理证明光的反射定律的回答如下
1、方法
1）是假设是在均匀介质中，只有反射光线在入射光线和法线的平面内才可能按照最小光程传播,因为任何反射光线路径都不小于它在此平面内的投影. 2）可以第二步是设入射光线和反射光线分别过A、B点,在反射面同侧,作C点与A点沿反射面对称,连接BC交反射面于D点,易证AD=CD,然后由于两点之间直线最短,可以知道ACB是最短光程路线,而且符合反射定律，这样即可证明。 2、相关内容费马原理最早由法国科学家皮埃尔·德·费马在1662年提出光传播的路径是光程取极值的路径。这个极值可能是最大值、最小值，甚至是函数的拐点。
最初提出时，又名“最短时间原理”光线传播的路径是需时最少的路径。
费马原理更正确的称谓应是“平稳时间原理”光沿着所需时间为平稳的路径传播。
所谓的平稳是数学上的微分概念，可以理解为一阶导数为零，它可以是极大值、极小值甚至是拐点，费马原理可以证明光的反射原理。 3、英文表示Fermat principle
公元1657年，法国费马提出光程最小作用原理。在对光的折射、光在介质中的传播等问题研究的基础上，费马提出了光线在媒质中循最 短光程传播的规律，称为光程最小原理，也称费马原理。
费马原理和折射定律为解决光学系统的定量计算提供了理论依据。
光并不总以最短路径传播，正确的“通俗”说法应该是光以最稳定的光程（optical length）传播，不一定是最小，也不一定是最大，最稳定。注意不是路径，而是光程（简单来讲就是路径乘上介质的折射率）。
此为费马原理（Pierre de Fermat's_principle) 。
而这原理更多的是数学上对光行为的判断，即表述是对光程的一阶导数为零。
想像一个光源透过一个透镜成像，实际上可以是无数术光从不同方向汇聚成像，而每术光的所走的路径不尽相同，但因为透镜折射的关系，他们的光程是一样的。
而对于单纯的从空气折射入水中这一情形，光所走的路径肯定大于两点间的距离。
要推导费马原理，简单的可以从惠更斯－菲涅耳原理（Huygens–Fresnel_principle）入手，即只考虑波前的传播。
而这些都可以通过分析麦克斯韦方程组（Maxell's_equations）来得到。但需要指出的是，以上都是维象的理论，并未真正涉及物理本质。
若想更深刻的了解，那就要考虑光的量子化了。
3、波动光学发展历程？
19世纪初，波动光学初步形成，其中托马斯·杨圆满地解释了“薄膜颜色”和双狭缝干涉现象。菲涅耳于1818年以杨氏干涉原理补充了惠更斯原理，由此形成了今天为人们所熟知的惠更斯-菲涅耳原理，用它可圆满地解释光的干涉和衍射现象，也能解释光的直线传播。
在进一步的研究中，观察到了光的偏振和偏振光的干涉。为了解释这些现象，菲涅耳假定光是一种在连续媒质(以太)中传播的横波。为说明光在各不同媒质中的不同速度，又必须假定以太的特性在不同的物质中是不同的；在各向异性媒质中还需要有更复杂的假设。，还必须给以太以更特殊的性质才能解释光不是纵波。如此性质的以太是难以想象的。
1846年，法拉第发现了光的振动面在磁场中发生旋转；1856年，韦伯发现光在真空中的速度等于电流强度的电磁单位与静电单位的比值。他们的发现表明光学现象与磁学、电学现象间有一定的内在关系。 1860年前后，麦克斯韦的指出，电场和磁场的改变，不能局限于空间的某一部分，而是以等于电流的电磁单位与静电单位的比值的速度传播着，光就是这样一种电磁现象。这个结论在1888年为赫兹的实验证实。
，这样的理论还不能说明能产生象光这样高的频率的电振子的性质，也不能解释光的色散现象。到了1896年洛伦兹创立电子论，才解释了发光和物质吸收光的现象，也解释了光在物质中传播的各种特点，包括对色散现象的解释。在洛伦兹的理论中，以太乃是广袤无限的不动的媒质，其唯一特点是，在这种媒质中光振动具有一定的传播速度。
对于像炽热的黑体的辐射中能量按波长分布这样重要的问题，洛伦兹理论还不能给出令人满意的解释。并且，如果认为洛伦兹关于以太的概念是正确的话，则可将不动的以太选作参照系，使人们能区别出绝对运动。而事实上，1887年迈克耳逊用干涉仪测“以太风”，得到否定的结果，这表明到了洛伦兹电子论时期，人们对光的本性的认识仍然有不少片面性。
光的电磁论在整个物理学的发展中起着很重要的作用，它指出光恶化电磁现象的一致性，并且证明了各种自然现象之间存在这相互联系这一辩证唯物论的基本原理，使人们在认识光的本性方面向前迈进了一大步。
在此期间，人们还用多种实验方法对光速进行了多次测定。1849年斐索（A.H.L.Fizeau，1819--1896）运用了旋转齿轮的方法及1862年傅科（J.L.Foucault，1819--1868）使用旋转镜法测定了光在各种不同介质中的传播速度。
4、半波带法怎么理解？
半波带是用来简便计算夫琅禾费衍射光强分布的方法。在单缝衍射中，将入射光分成若干个波带，相邻波带要求光程差为半个波长。这也是半波带名称的由来。
菲涅耳半波带法
将平行入射光分成k等分，其中
bsinα=kλ（入射光半波长的偶数倍），对应暗纹中心；
bsinα=kλ+1/2λ（入射光半波长的奇数倍），对应明纹中心。
衍射与干涉不同，一般认为衍射是无限多子波的相干叠加，干涉是有限多光束的相干叠加。衍射的理论是惠更斯---菲涅耳原理。只有当波阵面是规则的几何形状时可用几何方法近似讨论，例如用半波带法来讨论单缝的夫琅禾费衍射（下文简称单缝衍射）。
5、以太物质？
以太 以太（Ether）（或译乙太；英语ether或aether）是古希腊哲学家所设想的一种物质，是一种被假想的电磁波的传播媒质,被认为无所不在。
在古希腊，以太指的是青天或上层大气。在宇宙学中，有时又用以太来表示占据天体空间的物质。17世纪的笛卡儿是一个对科学思想的发展有重大影响的哲学家，他最先将以太引入科学，并赋予它某种力学性质。
在笛卡儿看来，物体之间的所有作用力都必须通过某种中间媒介物质来传递，不存在任何超距作用。，空间不可能是空无所有的，它被以太这种媒介物质所充满。以太虽然不能为人的感官所感觉，但却能传递力的作用，如磁力和月球对潮汐的作用力。
后来，以太又在很大程度上作为光波的荷载物同光的波动学说相联系。光的波动说是由胡克提出的，并为惠更斯所进一步发展。在相当长的时期内(直到20世纪初)，人们对波的理解只局限于某种媒介物质的力学振动。这种媒介物质就称为波的荷载物，如空气就是声波的荷载物。
由于光可以在真空中传播，惠更斯提出，荷载光波的媒介物质(以太)应该充满包括真空在内的全部空间，并能渗透到通常的物质之中。除了作为光波的荷载物以外，惠更斯也用以太来说明引力的现象。
牛顿虽然不同意胡克的光波动学说，但他也像笛卡儿一样反对超距作用，并承认以太的存在。在他看来，以太不一定是单一的物质，因而能传递各种作用，如产生电、磁和引力等不同的现象。牛顿也认为以太可以传播振动，但以太的振动不是光，因为当时光的波动学说还不能解释光的偏振现象，也不能解释光为什么会直线传播。
18世纪是以太论没落的时期。由于法国笛卡儿主义者拒绝引力的平方反比定律，而使牛顿的追随者起来反对笛卡儿哲学体系，因而连同他倡导的以太论也一同进入了反对之列。
随着引力的平方反比定律在天体力学方面的成功，以及探寻以太得试验并未获得实际结果，使得超距作用观点得以流行。光的波动说也被放弃了，微粒说得到广泛的承认。到18世纪后期，证实了电荷之间(以及磁极之间)的作用力同样是与距离平方成反比。于是电磁以太的概念亦被抛弃，超距作用的观点在电学中也占了主导地位。
19世纪，以太论获得复兴和发展，这还是从光学开始的，主要是托马斯·杨和菲涅耳工作的结果。杨用光波的干涉解释了牛顿环，并在实验的启示下，于1817年提出光波为横波的新观点，解决了波动说长期不能解释光的偏振现象的困难。科学家们逐步发现光是一种波，而生活中的波大多需要传播介质（如声波的传递需要借助于空气，水波的传播借助于水等）。受传统力学思想影响，于是他们便假想宇宙到处都存在着一种称之为以太的物质，而正是这种物质在光的传播中起到了介质的作用。
以太的假设事实上代表了传统的观点电磁波的传播需要一个“绝对静止”的参照系，当参照系改变，光速也改变。
根据麦克斯韦方程组，电磁波的传播不需要一个“绝对静止”的参照系，因为该方程里两个参数都是无方向的标量，所以在任何参照系里光速都是不变的。
其中ε0是真空介电常数，μ0 是真空磁导率。
这个“绝对静止系”就是「以太系」。其他惯性系的观察者所测量到的光速，应该是"以太系"的光速，与这个观察者在"以太系"上的速度之矢量和。
以太无所不在，没有质量，绝对静止。按照当时的猜想，以太充满整个宇宙，电磁波可在其中传播。假设太阳静止在以太系中，由于地球在围绕太阳公转，相对于以太具有一个速度v，如果在地球上测量光速，在不同的方向上测得的数值应该是不同的，最大为c +v，最小为cv。如果太阳在以太系上不是静止的，地球上测量不同方向的光速，也应该有所不同。
菲涅耳用被动说成功地解释了光的衍射现象，他提出的理论方法(现常称为惠更斯-菲涅耳原理)能正确地计算出衍射图样，并能解释光的直线传播现象。菲涅耳又进一步解释了光的双折射，获得很大成功。
1823年，他根据杨的光波为横波的学说，和他自己在1818年提出的透明物质中以太密度与其折射率二次方成正比的假定，在一定的边界条件下，推出关于反射光和折射光振幅的著名公式，它很好地说明了布儒斯特数年前从实验上测得的结果。
菲涅耳关于以太的一个重要理论工作是导出光在相对于以太参照系运动的透明物体中的速度公式。1818年他为了解释阿拉果关于星光折射行为的实验，在杨的想法基础上提出透明物质中以太的密度与该物质的折射率二次方成正比，他还假定当一个物体相对以太参照系运动时，其内部的以太只是超过真空的那一部分被物体带动(以太部分曳引假说)。利用菲涅耳的理论，很容易就能得到运动物体内光的速度。
19世纪中期，曾进行了一些实验，以求显示地球相对以太参照系运动所引起的效应，并由此测定地球相对以太参照系的速度，但都得出否定的结果。这些实验结果可从菲涅耳理论得到解释，根据菲涅耳运动媒质中的光速公式，当实验精度只达到一定的量级时，地球相对以太参照系的速度在这些实验中不会表现出来，而当时的实验都未达到此精度。
在杨和菲涅耳的工作之后，光的波动说就在物理学中确立了它的地位。随后，以太在电磁学中也获得了地位，这主要是由于法拉第和麦克斯韦的贡献。
在法拉第心目中，作用是逐步传过去的看法有着十分牢固的地位，他引入了力线来描述磁作用和电作用。在他看来，力线是现实的存在，空间被力线充满着，而光和热可能就是力线的横振动。他曾提出用力线来代替以太，并认为物质原子可能就是聚集在某个点状中心附近的力线场。他在1851年又写道“如果接受光以太的存在，那么它可能是力线的荷载物。”但法拉第的观点并未为当时的理论物理学家们所接受。
以太是古希腊哲学家亚里士多德所设想的一种物质。是物理学史上一种假想的物质观念，其内涵随物理学发展而演变。以太”一词是英文Ether或Aether的音译。古希腊人以其泛指青天或上层大气。在亚里士多德看来，物质元素除了水、火、气、土之外，还有一种居于天空上层的以太。在科学史上，它起初带有一种神秘色彩。后来人们逐渐增加其内涵，使它成为某些历史时期物理学家赖以思考的假想物质。
6、光的衍射现象是由于光波互相叠加形成的吗？为什么？
衍射现象里面是有干涉的，所以，干涉图样和衍射图样具有相似性！
光既是波又是粒子，形式上是互相叠加，光的衍射，没有足够的质量，哪来的光波，其实是能量的传递，受时空的影响，光的衍射也会相对减弱。
光的衍射现象是由于光波互相叠加形成的吗？
根据惠更斯-菲涅尔原理对光的衍射的解释可知，光的衍射现象是光波相互叠加反射的结果，光的衍射现象说明了光具有波动性。
了解这个概念，需要明白衍射这一现象。
衍射
衍射是指当波遇到障碍物或裂缝时发生的各种现象。它被定义为波围绕障碍物的拐角处发生弯曲，或通过孔径进入障碍物/孔的几何阴影区域的弯曲现象。衍射物体或孔径成为传播波的次要来源。意大利科学家弗朗切斯科·玛丽亚·格里马尔迪（Francesco Maria Grimaldi）创造了“衍射”一词，并在1660年率先记录了对该现象的准确观察结果。
光的性质及衍射
光具有波粒二象性，即具有波动性和粒子性的特征。克里斯蒂安·惠更斯（Christiaan Huygens，1629–1695年）在1678年提出了光波动性的数学理论，并于1690年在《光论》中发表。菲涅尔能够通过数学方法证明，光是一种横波，应用光的波动理论可以解释光的波动现象。
我们通常认为光沿直线传播，当光波在障碍物附近通过时，它们倾向于围绕该障碍物弯曲并散开。当光波通过一个拐角或穿过一个物理上大约等于或小于该光波长的开口或缝隙时，就会发生光的衍射。
可以通过将手握在光源前面并缓慢闭合两个手指，观察两个手指之间透射的光来进行衍射的非常简单的演示。当手指彼此靠近并非常靠近时，您开始看到一系列平行于手指的暗线。平行线实际上是衍射图案。当光在与光波长相同数量级的粒子周围“弯曲”时，也会发生这种现象。例如云层对太阳光的散射，如图1所示，