1）惠更斯⁃菲涅耳原理
光的衍射现象可以用惠更斯原理作定性说明，但它不能解释衍射图样中为什么会出现明暗相间的条纹分布.为了说明光波衍射图样中的光强分布，菲涅耳吸取惠更斯原理中的“次波”概念，结合杨氏双缝干涉实验，提出了“次波相干叠加”理念，对惠更斯原理进行了补充.补充后的惠更斯原理称为惠更斯⁃菲涅耳原理，它为光的衍射理论奠定了基础.
惠更斯⁃菲涅耳原理：波阵面S 上的每个面元dS 都可以看成新的振动中心，它们发出次波，在空间某一点P 的振动是所有这些次波在该点的相干叠加.
如图12.40 所示.菲涅耳指出：波阵面上任一面元dS 发出的子波在前方某点P 引起的光振动的振幅的大小与面元的大小成正比；与面元到P 点的距离r 成反比；而且还与面元的法线方向en和位置矢量r 之间的夹角θ 有关，θ 越大，振幅越小，当θ≥π／2时，振幅为零；子波在P 点的相位取决于面元dS 到P 点的光程.P点光振动的振幅取决于各面元发出的子波在该点处的叠加结果.
图12.40 惠更斯⁃菲涅耳原理说明简图
若取t＝0 时刻，S 面上各子波的初相位为零，则面元dS 在P点引起的光振动可表示为
式中，C 为比例系数；n 为介质的折射率；K（θ）为随θ 增大而减小的倾斜因子，当θ ＝0 时，K（θ）的最大值，可取作1.P 点的合振动等于S 面上各面元发出的子波在该点引起振动的叠加，即
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这就是惠更斯⁃菲涅耳原理的数学表达式.
利用惠更斯⁃菲涅耳原理原则上可以解决一切衍射问题.但在一般情况下，这个积分计算过于复杂，只有少数特殊情况（如波面关于通过P 点的波面法线具有旋转对称性时）才有解析解.不过，现在可以利用计算机进行数值运算求解.
2）衍射的分类
衍射系统主要由光源、衍射屏、观察屏组成，通常根据光源和观察屏到衍射屏的距离，把衍射现象分为两类.一类是衍射屏到光源和观察屏的距离都是有限的，或其中之一是有限的，称为菲涅耳衍射，又称为近场衍射，如图12.41（a）所示；另一类是衍射屏到光源和观察屏的距离都可认为是无限远的，即照射到衍射屏上的入射光和离开衍射屏的衍射光都是平行光的情况，这种衍射现象称为夫琅禾费衍射，又称为远场衍射，如图12.41（b）所示.在实验室中，实际的夫琅禾费衍射可利用两个会聚透镜来实现，如图12.41（c）所示.
由于实验装置中经常使用平行光束，故夫琅禾费衍射在理论和实际应用上都较菲涅耳衍射更为重要，并且这类衍射的分析和计算也比菲涅耳衍射简单.本章只讨论夫琅禾费衍射.
图12.41 衍射分类
图12.42 夫朗禾费单缝衍射
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