光栅衍射的层次教学

光栅衍射的教学是工科大学物理教学中的一个难点,通过从衍射的光强分布的角度,组织了一个由单缝衍射到双缝衍射、到多缝衍射、再将双缝干涉和光栅衍射作一比较这样一个循序渐进的层次教学,更好地让学生理解光栅衍射.     

菲涅耳衍射的数值计算

利用Mathematica软件分别计算了单缝衍射及双缝衍射的光强分布,成功解决了菲涅耳衍射的计算这一较难问题,并得到了双缝衍射向杨氏双逢干涉过渡的具体条件,完成了实验室内难以完成的任务.     

微波分光仪上双缝干涉实验中参数的选取

双缝干涉和双缝衍射其本质都是相干波的迭加,干涉和衍射没有严格的固定分界线。实验中为充分体现双缝干涉特征及规律,应恰当地选择和设定实验参数,并对双缝干涉的实验结果与杨氏双缝干涉及双缝衍射的结果进行对比讨论     

光的干涉和衍射的Matlab数值模拟

利用Matlab数值模拟杨氏双缝干涉、单缝衍射和光栅衍射的图案和光强分布曲线,并讨论了光的非单色性对干涉条纹的影响.     

双缝衍射现象的实验研究

双缝衍射是指被单缝衍射调制的双缝干涉现象. 以定性分析双缝衍射光强分布为基础,对双缝衍射实验过程中出现的各级明条纹中心的光强并不相等,且包络内中间光强并不是最大的现象作了深入分析和研究,并指出这些现象出现的原因.     

部分相干厄米-高斯光束杨氏实验中的光强分布

将杨氏干涉实验作为双缝衍射现象处理,以部分相干厄米-高斯(H-G)光束为例,研究分析了多模部分相干光的杨氏双缝干涉光强和干涉条纹可见度的空间分布。数值计算说明,多模部分相干光束的空间相干参数、模阶数和缝遮拦比对衍射场中光强的空间分布(干涉花样)都有影响。当多模部分相干光的阶数为奇数时,轴上光强与光束的相干性会出现相消干涉;当多模部分相干光的阶数为偶数时,轴上光强与光束的相干性会出现相长干涉等。     

光学一题

试设计一种d=a杨氏双缝夫琅和费衍射装置,并导出屏幕上双缝干涉光强分布的表达式.这里a是双缝中每一缝的宽度,d是又缝中心没缝宽方向的宽度.(答案在本期找) “光学一题”解答 众所周知,双缝夫琅和费衍射光强分布是双缝干涉光强sin2(2υ)/sin2υ受到单缝衍射I0sin2u/u2的调制.这里I0=(Ca)2是宽度为a的单缝在屏幕中央所形成的光强,u=πasinθ/λ,υ=πdsinθ/λ ,θ是衍射角,由于d=a,即u=υ,故屏幕上光强分布表达式为这事实上是宽度为2a的单缝夫琅和费衍射光强分布,其中央衍射极大的角宽度将是宽度为a单缝的一半,丝毫没有什么双缝干涉的表现…     

多缝夫琅禾费衍射缺级现象分析研究

本文讨论了多缝夫琅禾费衍射的光强分布特点,编写Matlab程序绘制光强分布曲线,分析了多缝夫琅禾费衍射缺级现象的影响因素,与单缝衍射因子和缝间干涉因子有关．     

从双缝实验看干涉和衍射的本质

以双缝为例,从装置图、实验照片和光强度分布入手,讨论了双缝干涉与双缝衍射的区别和联系,从而较深入地探讨了光波干涉与衍射的本质.     

光学设计性实验研究

介绍PASCO实验平台在光学设计性实验中的应用。在PASCO实验平台上设计并完成了单缝衍射、双缝干涉和偏振等实验。用软件对数据采集处理,得出光强与位置关系曲线图。展示了PASCO平台在光学设计实验中的便捷与优势。     

双缝衍射缺级处两弱峰的相对光强分析与测量

本文分析和测量了双缝衍射缺级处附近两个弱峰的相对光强，并与计算机数值计算得到的理论值对比表明：理论描述与实验情景是相符合的。     

光的波粒二象性的实验演示

用光子计数仪作光强检测装置,通过测量衍射后的光子计数的空间分布来演示光的波粒二象性。     

量子理论新方法研究光的双缝衍射

用量子理论新方法研究光的双缝衍射实验现象,首先用光的量子理论计算光在缝中双缝衍射的波函数,再由基尔霍夫定律计算光的衍射波函数,由衍射强度正比于衍射波函数模方,从而得到光双缝衍射强度的解析式,把量子理论计算结果和经典电磁理论计算结果以及与实验数据三者进行比较,发现量子理论结果与实验数据符合更好,而经典电磁理论计算结果与实验有一定偏差.从而说明量子理论更能精确解释光的衍射现象.该方法还可进一步研究光的单缝、多缝以及光栅衍射的实验现象.     

激光单缝衍射实验中缝宽的精确测算

从菲涅耳—基尔霍夫衍射积分公式出发,建立了激光单缝衍射实验中精确测算缝宽值的计算机算法,计算结果与真实值吻合。     

Diffraction study of actinides under pressure

Abstract

Uranium and thorium have sufficiently low radioactive dose rates to allow their study at synchrotrons and neutron facilities. Correspondingly, numerous compounds of these two actinides have been studied under pressure by synchrotron x-ray diffraction. The maximum pressures reached were on the order of 60-80 GPa, and 300 GPa in one case.

The situation is much more difficult for all other actinides. Their high level of radioactivity has up to now prevented their study at synchrotrons, except in a few special cases. In contrast, all actinide metals available in sufficient quantities, and a large number of compounds of highly radioactive actinides, have been studied in highpressure laboratory facilities.

Recent examples of in situ high pressure x-ray diffraction work will be described.     

利用CCD光电测量系统测量杨氏弹性模量

提出一种测量微小伸长量的光电测量方法,即利用CCD光电测量系统将单缝衍射的光强分布转换为电信号,经过计算机处理后输出光强分布曲线,从相邻波谷读出衍射条纹间隔,通过软件的简单操作直接输出测量结果.实现了数据采集及运算结果的实时化、半自动化,并克服了传统方法的测量困难和数据处理的复杂计算.利用这一方法测定了钢丝的杨氏弹性模量,与标称值符合得较好.     

单缝衍射图样的计算机仿真与分析

本文通过计算机仿真的方法，给出了在不同接收距离下的单缝衍射图样，并描述了从菲涅尔衍射向夫琅禾费衍射过渡的过程     

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。     

横梁弯曲衍射法测杨氏模量实验仪的研制

弯曲法测杨氏模量实验中,对测试对象施加稳定的拉力及对横梁挠度变化进行精确的测量是实验能否取得成功的关键.横梁弯曲衍射法测杨氏模量实验仪通过螺旋加力装置配合拉力传感器实现了对拉力的连续、稳定控制并利用单缝衍射原理精确测量横梁挠度的变化,经过反复实验证明具有较高的测量精度.