[科普中国]-瑞利距离

在光学及激光科学中，瑞利距离或瑞利长度（Rayleigh length）或瑞利范围（Rayleigh range）是指光束沿着其行进方向，从其腰部到其面积为腰部面积两倍的截面的距离，此时截面半径约为1.414倍的腰部半径。另一个相关的参数为共焦参数（confocal parameter）b，恰为瑞利距离的两倍。当用高斯光束来做为光束模型时，瑞利距离是相当重要的参数。

简介在光学及激光科学中，瑞利距离或瑞利长度（Rayleigh length）或瑞利范围（Rayleigh range）是指光束沿着其行进方向，从其腰部到其面积为腰部面积两倍的截面的距离，此时截面半径约为倍的腰部半径。另一个相关的参数为共焦参数（confocal parameter）b，恰为瑞利距离的两倍。当用高斯光束来做为光束模型时，瑞利距离是相当重要的参数。1

说明更多信息：高斯光束

对于在自由空间下，沿着轴前进的高斯光束，其瑞利距离为

其中为波长，为腰部，也就是光束最窄处的轴向大小，上式和以下的公式都假设光束的腰部不是特别的小，满足的关系。

光束在距腰部距离位置的半径为

依定义，的最小值出现在。在距腰部的位置，光束直径变为腰部的倍，截面积则变为2倍。1

相关物理量高斯光束以弧度表示的总角度分布，和瑞利距离有以下的关系

光束在腰部的直径可以用下式表示

以上公式在近轴近似的条件下有限。若光束的发散程度过于严重，无法再适用高斯光束模型，需要用物理光学的分析方式求解。2

相关条目光束发散度

光参量乘积

高斯函数

电磁波方程式

约翰·斯特拉特，第三代瑞利男爵

罗伯特·斯特拉特，第四代瑞利男爵

焦深

本词条内容贡献者为:

刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所