夫琅禾费缝衍射的计算机模拟

在大学物理的教学中, 夫琅禾费衍射是波动光学的教学重点之一. 以夫琅禾费衍射的光学模型为基 础, 根据傅里叶光学理论给出夫琅禾费衍射光强分布的一般公式, 利用 MAT LA B软件对单缝、 双缝、 多缝以及十字 缝和＝ ‖字缝等缝衍射屏的夫琅禾费衍射进行模拟, 并对计算机模拟结果作出分析. 缝衍射实验的计算机模拟结果 显示快速且清晰, 衍射条纹分布符合衍射规律, 实现了对实际光波衍射的模拟     

二次衍射法验证夫琅禾费衍射强度分布

二次衍射法验证夫琅禾费衍射强度分布何宇红，郭振平（延边师专１２２１００）１夫琅禾费衍射强度分布特点夫琅禾费单缝或圆孔的衍射花样相对应的相对光强分布有如下特点：１．１各级最大值光强不相等．中央最大值的光强最大，随着主极大（最大值）极数ｋ的增大而很快减小...     

基于快速傅里叶变换的衍射现象的数值仿真

根据夫琅禾费衍射与傅里叶变换的关系,通过构建数值遮光屏,并利用快速傅里叶变换,可以获得夫琅禾费衍射图样的二维仿真及其相对光强的三维分布图．利用Matlab实现了对单缝、圆孔及多缝的衍射现象的仿真．结果显示,该方法思路清晰,结果准确可靠,可作为教学中分析夫琅禾费衍射现象的另一种有效方法．     

利用半波带法计算单缝夫琅禾费衍射的光强分布

从菲涅耳半波带法的思想出发,利用矢量叠加方法,得到了单缝夫琅禾费衍射光强分布的严格解。     

夫琅禾费衍射的光谱特性

基于MATLAB语言,以夫琅禾费衍射为研究对象,数值模拟了夫琅禾费圆孔衍射和单缝衍射光谱特性,通过改变狭缝宽度和入射波的波长,数值模拟得到夫琅禾费单缝衍射的光强变化图和光谱特性图。结果表明,圆孔衍射的光强比单缝衍射的光强曲线在次级明纹的强度更加低,夫琅禾费衍射的结论与实际理论和试验吻合的较好。研究结果为夫琅禾费衍射的研究提供参考。     

用衍射屏平移相因子计算夫琅禾费衍射场强分布

用Fresnel-Kirchhoff衍射积分求解夫琅禾费衍射场分布时引入衍射屏平移相因子,可简化对较复杂衍射屏夫琅禾费衍射的讨论,加深对衍射、干涉现象的理解．     

最小二乘法在单缝衍射测波长中的应用

针对单缝夫琅禾费衍射实验,提出了用最小二乘法对测量到的衍射图像相对光强分布进行二次曲线拟合,并由拟合得到的数学表达式确定衍射条纹的精确位置．通过用最小二乘法与非最小二乘法对同一测量数据的处理结果进行比较,结论表明,用最小二乘法处理数据,可明显提高单缝夫琅禾费衍射方法测量光波波长的精度。     

闪耀光栅光强分布的一种求解方法

以反射式闪耀光栅为例,提出了一种根据多孔夫琅禾费衍射性质来计算闪耀光栅夫琅禾费衍射光强分布的方法,得到的结果和教材完全一致.     

圆孔衍射光强分布的数值计算

利用数值积分的方法,计算了由点光源经圆孔衍射形成的光强分布,分别得到夫琅禾费及菲涅耳衍射图样,宽定量分析了满足夫琅禾费衍射的条件。     

夫琅禾费单缝衍射实验的仿真研究

根据夫琅禾费单缝衍射理论,应用MATLAB软件编程,对衍射过程进行仿真,作出单缝衍射光强分布图形,通过改变光的波长、入射方向、缝宽和焦距,观察到单缝衍射光强分布的变化规律.     

菲涅尔多缝衍射的数值计算

本文直接由菲涅尔一基尔霍夫衍射积分公式出发,通过数值积分的方法,计算菲涅尔单缝、双缝以及多缝衍射的光强分布,绘制出其相应的光强分布曲线.同时给出了计算菲涅尔多缝衍射的光振动分布的具体表达式.研究结果对于理解菲涅尔衍射现象具有重要的理论参考意义.     

不等缝宽多缝的夫琅禾费衍射及计算机模拟

基于复数法、积分法和矢量法研究不等间距多缝的夫琅禾费衍射的振幅和光强分布.应用Matlab软件进行数值模拟得到衍射图样,分析衍射图样.衍射振幅的推导方法和计算机模拟方法对于研究干涉、衍射等有一定的实际意义和指导意义.     

用计算机研究光的多缝衍射

依据光栅衍射理论，利用计算机的计算功能和作图功能对光的多缝衍射实验进行了模拟．由于采用了面向对象的编程语言C＋＋，使得软件的使用非常简单，只要任意设定实验的参数，计算机就会快速地绘出各种复杂的衍射图线，并准确地再现光栅衍射的现象及规律．便于对光的干涉和衍射现象进行深入的研究。     

Multi-Slit Diffraction of Evanescent Electromagnetic Waves

The well-known Fraunhofer multi-slit diffraction is described as the multi-slit interference modulated by the singleslit diffraction, namely the multiplication between the single-slit diffraction factor and the multi-slit interference factor. By considering the simplified argument we show that the multi-slit diffraction of evanescent waves which are in the near-field region also has the interference and diffraction effects, and that this two-fold effect can be expressed as the convolution of the diffraction factor and the interference factor. Our conclusion could be helpful to understand the contribution of evanescent waves to the optical responses of sub-wavelength structures such as slits and grooves.     

单电子杨氏双缝及多缝衍射的路径积分讨论

利用量子力学的Feynnaan路径积分表述形式对单电子双缝及多缝衍射的强度分布进行了详细推算．在远场近似下,得出了自由电子经狭缝衍射后在观测屏上的概率分布函数,结果与光波的Fraunhofer衍射一致,并对其物理图像进行了阐释。     

半径随机的圆孔波纹锯齿光阑的衍射特性

研究了半径随角度的变化而随机变化的圆孔波纹锯齿光阑的衍射特性,提出并证明半径随机的圆孔纹波锯齿光阑能改善光束的近场分布和抑制光束中央部分的衍射调制。给出了衍射光轴上和横截面内光强分布的模拟计算结果,通过计算结果可以看出:通过半径随机圆孔波纹锯齿光阑后,衍射光横截面内填充因子比经过调幅型波纹锯齿光阑后的填充因子高,调制强度比经过调幅型波纹锯齿光阑低,并且半径随机锯齿光阑能在较大的空间范围内抑制轴上光强的衍射调制, 其可抑制的最远空间距离可达0.15 m。     

Polarization measurement through diffraction

A novel polarization measurement approach using multi-slit diffraction method is proposed in this paper. Part of binary grating is covered by one polarizer. And based on Fraunhofer diffraction, the diffraction intensity formula is deduced. Then we can get the polarization state of the incident light by fitting the measured diffraction pattern with theory diffraction intensity formula. This method only uses polarizer, but not 1/4 waveplate, therefore, it can be applied to measure monochromatic light of any wavelength without a replacing device.     

完整布拉格反射型晶体衍射特性的理论研究

利用x射线衍射动力学理论研究了完整布拉格反射型晶体衍射特性,给出晶体衍射强度分布图,并计算了完整晶体积分反射强度和衍射强度分布半高宽。结果表明:在相同的能量下,不同类型晶体的衍射强度分布不同;在相同的布拉格角条件下,不同类型晶体积分反射强度和衍射强度分布半高宽也不同;当布拉格角大于45°时,晶体的积分反射强度与衍射强度分布的半高宽随着布拉格角的增大而迅速增大。     

红外系统后向反射光的光强研究

 根据衍射光学理论分析了红外系统后向反射光强的分布,反射区域可以分成近场传输区域、菲涅耳衍射区域和夫琅和费衍射区域。在菲涅耳衍射区域内,反射光斑中心光强是呈明暗变化的,反射光斑中心光强在0～1km内剧烈振荡,1～3km之间达到峰值,然后随传输距离的继续增加,反射光斑中心光强逐渐减小。在夫琅和费衍射区域内,光斑图像中央是亮光斑,周围环绕着明暗交替的圆环。