应用偏振光解释夫琅和费双缝衍射

夫琅和费双缝衍射是单缝衍射和双缝干涉的组合,这在理论上是清楚的,但从实际现象中如何解释和说明? 我们制作两片相同厚度的偏振膜片(在同一块膜中取出),由于膜片厚度相等,当平行光通过时光程差可以认为是相等的。使两膜片的透光轴互相垂直,并把边缘对齐平放在显微镜用的载玻片上,在其四周涂上适     

圆形光瞳中有支臂支持圆屏遮挡的光学系统的光强度分布

本文讨论由带支臂中心圆屏遮档圆形光瞳的衍射受限光学系统所成象的强度分布。讨论了支臂在光瞳面内和倾斜离开光瞳面两种情形的计算方法。实例计算表明,在支臂宽度相同条件下,两者的光强度分布之间具有不可忽略不计的差异。     

狭缝衍射中的偏振效应

在狭缝的夫琅和费衍射中,由振动平行和垂直于缝边的偏振光的衍射条纹得到的缝宽值不同。本文介绍这种偏振效应的实验结果,并用边界衍射波对其物理原因进行分析,理论与实验结果符合很好。 关键词：     

平行单色光狭缝衍射的区域划分

利用基尔霍夫衍射公式通过数值计算绘制出理想狭缝在不同区域的衍射光强分布,并与菲涅耳衍射公式及夫朗禾费衍射公式的计算的结果比较,对基尔霍夫衍射公式、菲涅尔衍射公式和夫朗禾费衍射公式的适用范围做了详细的讨论.     

利用改进型衍射理论对直边衍射效应的解释

利用改进型衍射理论MTPO（Modified Theory of Physics Optics）对直边衍射现象做出了解释．用数值模拟方法得出了直边衍射场强随衍射角度的变化曲线，并与广泛采用的菲涅耳近似衍射方法结果进行比较，发现在很大的角度空间上，二者所得出的衍射场强与精确解吻合较好．但在入射波的几何传播方向上，即边缘上的衍射场强分布，MTPO方法则具有更高的准确度．     

基于可见光的多波长衍射透镜的设计与分析

针对传统衍射透镜在可见光波段工作波长单一、色散严重等问题,提出一种能同时在多个波长工作的衍射透镜的设计方法,该设计方法可以让衍射透镜在几个波长处具有相同位置的焦点,解决了传统衍射透镜在成像时焦点偏移的问题,将所设计的透镜命名为多波长衍射透镜。通过最小化一个目标函数来寻找衍射透镜表面每一个位置的最佳微结构高度,该目标函数描述了多波长衍射透镜在工作波长处的复透射函数与传统衍射透镜的复透射函数的偏差。基于该方法设计了适用于三波段的衍射透镜,并采用标量衍射理论进行仿真分析,结果显示其在设计波段内具有良好的消色差效果。     

入射角对双层衍射光学元件衍射效率的影响

基于单层衍射二元光学元件的相位延迟表达式,将双层衍射光学元件的衍射面用二元光学元件的台阶表面近似模拟,推导出光束斜入射时双层衍射光学元件的衍射面产生的相位延迟,揭示出含有斜入射角度的双层衍射光学元件衍射效率表达式.实例分析结果表明,双层衍射光学元件衍射效率仅在一定角度范围内对入射角的变化不敏感,当入射角度持续增大时,衍射效率随入射角的增加快速下降.当入射角从0°增大到4.5°时,衍射效率几乎没有下降;当入射角从4.5°增大到6.7°时,衍射效率开始缓慢下降到95%;当入射角从6.7°增大到9.5°时,衍射效率明显下降到80%;当入射角从9.5°增大到18°时,衍射效率快速下降到0.     

双圆孔夫琅和费衍射的远场条件

夫琅和费衍射是菲涅耳衍射的特例。按定义,当照明点光源和接收屏幕距离衍射样品均为无穷远时的衍射为夫琅和费衍射。实现夫琅和费衍射的具体装置多种多样,同一衍射样品在不同装置上都能获得相同的衍射图样,它们之间只有放大倍数的差异。     

圆孔衍射图样中央一定是亮斑吗?

研究了圆孔衍射图样的中央斑的规律 ,说明圆孔衍射图样中央不一定是亮斑。     

Babinet’s principle in scalar theory of diffraction

In this work, we present an original proof of Babinet’s principle within the framework of the scalar theory of diffraction. The proof is derived in the case of the Fraunhofer diffraction, directly from the Fresnel-Kirchhoff formula, using properties of Fourier analysis and integral calculus, without considering Babinet’s principle itself for scalar waves. From the same proof, we also mathematically verify that, in the case of Fresnel diffraction, Babinet’s principle is fulfilled but in its more general scalar version.     

Single order soft X-ray diffraction with quasi-random radius pinhole array spectroscopic photon sieves

A novel single order diffraction grating in the soft X-ray region, called quasi-random radius pinhole array spectro- scopic photon sieves （QRSPS）, is proposed in this paper. This new grating is composed of pinholes on a substrate, whose radii are quasi-random, while their centers are regular. Analysis proves that its transmittance function across the grating bar is similar to that of sinusoidal transmission gratings. Simulation results show that the QRSPS can suppress higher-order diffraction effectively. And the QRSPS would still retain its characteristic of single order diffraction when we take the effect of X-ray penetration into account. These properties indicate that the QRSPS can be used in the soft X-ray spectra measurement.     

孔径光阑限制下高斯光束的传输

对高斯光束在硬边孔径限制下的衍射进行了详细的理论研究,就不同口径的圆孔限制下高斯光束在菲涅耳衍射区和夫琅禾费衍射区的分布进行了理论分析,从而得到了孔径受限高斯光束的横向以及轴向的衍射公式,进而对高斯光束在不同衍射区域内衍射光场分布形状随孔径尺寸变化时的演化规律进行了数值计算,并对小口径光阑受限的高斯光束的衍射与平行光经同尺寸光阑的衍射进行了比较。结果表明在较小口径下,两者的分布基本一致。得到的孔径光阑限制下高斯光束的传输规律为高斯光束在自由空间光通信和光学超分辨中的应用提供了理论基础。     

A high resolution powder diffractometer using focusing optics

In this paper, we describe the design, construction and performance of a new high resolution neutron powder diffractometer that has been installed at the Dhruva reactor, Trombay, India. The instrument employs novel design concepts like the use of bent, perfect crystal monochromator and open beam geometry, enabling the use of smaller samples. The resolution curve of the instrument was found to have little variation over a wide angular region and a Δd/d ∼ 0.3% has been achieved. The instrument provides sample environment of very low temperatures and high magnetic fields using a 7 Tesla cryogen-free superconducting magnet with a VTI having a temperature range of 1.5–320 K. The special sample environment and high resolution make this neutron powder diffractometer a very powerful facility for studying magnetic properties of materials.      

X射线衍射进展简介

100年前,劳厄等证明X射线对硫酸铜晶体具有衍射能力,揭开了X射线衍射分析晶体结构的序幕.100年的发展,X射线衍射已经成为自然科学乃至医学、考古、历史学等众多学科发展的必备技术.文章介绍了X射线衍射现象的发现历史,X射线运动学和动力学理论的发展概况,并举例说明了X射线衍射在粉末多晶体、单晶体和人工功能晶体以及人工薄膜材料中的具体应用情况,最后简要展望了X射线衍射技术的发展前景.     

基本夫琅和费衍射实验的计算机仿真

本利用傅里叶光学的基本概念对几种常用的夫琅和费衍射给出了计算机仿真结果。弥补了实验室中只能对衍射结果进行定性观察的不足。     

Diffraction study of photorefractive hologram under ultrashort pulse readout

Based on the diffraction efficiency equation of Kogelnik, the diffraction effect of a cw photorefractive hologram under ultrashort pulse illumination is theoretically analyzed. We find that the recorded grating has the function of filter to the incident pulse beam. To fully reconstruct the incident pulse, the crystal width must be smaller and grating period must be larger. In this paper we also discuss the total diffraction efficiency of the hologram, and find that the total diffraction efficiency is functions of the crystal length, pulse duration and the grating period. The conclusion of our paper can be used in ultrashort pulse shaping application.     

夫琅和费衍射与大角度衍射

众所周知,夫琅和费衍射的解析强度分布和暗纹位置是在一系列近似情况下导出的。其中最重要的条件是观测点必须限制在傍轴附近,衍射角不能太大,否则得不到简单的解析公式,也就不能称之为夫琅和费衍射。最近发现有人发明错误的理论将夫琅和费衍射概念及其测量扩展到90°角,其结论与常识截然相反,因此,有必要把混淆的概念予以澄清。     

菲涅耳衍射与夫琅禾费衍射公式对自由传播问题的自洽性

考察了菲涅耳衍射积分公式和夫琅禾费衍射积分公式在处理相继自由传播问题中的行为，证明了只要注意近似条件的正确运用，这些公式对自由传播问题可以给出自洽的结果；同时讨论了菲涅耳公式中当λz→0时的极限情况及其物理意义。这些分析对于加深对两个公式的物理意义、运用条件及有效性的理解是有益的。