对实屏的夫琅禾费衍射中心亮点(亮纹)的半定性半定量论证

光经圆盘、细丝等实屏衍射后,衍射光场中其几何阴影中心有不为零的光强分布.显然这是阐述光的波动性的最好例证,它比圆孔、单缝之类的光孔衍射更具说服力.然而对圆盘等的衍射中心亮点(如泊松点)的论证通常都是从菲涅耳衍射出发,但是在绝大多数非物理类专业的大学物理中,对光的衍射的具体分析都只涉及夫琅禾费衍射,因而给学生对于上述问题...     

高斯光束照射下的圆盘夫琅禾费衍射

推导了高斯光束照射圆孔或圆盘的衍射场普遍表达式，计算了半波带数接近于零的情况下上述衍射场的数据，进而分析了圆盘衍射场在艾里斑中增加一个暗环的原因。     

夫琅禾费衍射光强的反常分布和 Matlab模拟

讨论了夫琅禾费衍射实际实验中的反常现象,在一定条件下给出了计算机模拟的结果。实验表明,衍射图样的实验数据点分布结果与数值计算的模拟结果一致。由此可知,夫琅禾费衍射光强的反常分布是远场条件失效所致。     

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。     

模拟分析光的衍射与干涉

基于物理光学的惠更斯-菲涅耳原理及基尔霍夫积分公式,应用Matlab软件编程模拟了光的单缝衍射和双缝衍射(干涉),从而形象地给出了衍射和干涉的内在区别和联系,也为相关的光学教学设计提供了新思路.     

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.     

用月牙形波带求圆孔夫琅禾费一级衍射环的角半径

用类似菲涅耳半波带的简单几何分析方法，近似导得了圆孔夫琅禾费衍射的中央明斑和一级明环的角半径。     

半波带法分析夫琅禾费米栅衍射

本文用半波带法对夫琅禾费光栅衍射进行分析,该方法和常用的振幅矢量法相比,分析衍射条纹的位置更要快捷,明了。     

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。     

夫琅禾费衍射的计算机仿真

提出了利用MATLAB软件并通过计算机仿真夫琅禾费衍射实验的两种方法：直接计算法和傅里叶变换法,前者适用于形状简单、能精确得到相应衍射强度公式的孔径的仿真;后者适用于获取复杂形状衍射屏的夫琅禾费衍射图样的仿真文中给出各种孔缝的衍射屏的仿真衍射实验结果事实表明,采用这种仿真方法可以得到任意形状衍射屏的夫琅禾费衍射图样和强度分布曲线。     

Computer simulation of Fraunhofer diffraction based on MATLAB

In this paper, we describe a novel computer simulation technique of generating Fraunhofer diffraction images from different patterns. The simulation can be performed in almost any PC using the software MATLAB. The patterns of five types of elements, including one slit, one rectangular aperture, two rectangular apertures, the grating and one circular aperture are discussed and simulated. Diffractions images can be generated for any wavelength of light and for any program are presented. Finally, the Fraunhofer diffraction optical intensity distribution is analyzed. Simulation results can improve the physics experimental teaching of Fraunhofer diffraction. The programs based on MATLAB have been used as the platform to real-time calculation and simulation and solve the optical problem.     

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。     

夫朗和费近似与夫朗和费衍射测量的准确度

较详细地讨论了夫朗和费衍射的本质、夫朗和费近似的准确含义以及倾斜因子对衍射花样的影响。从不同的角度导出了单缝夫朗和费衍射的光强公式和测量公式 ,指出了这些公式之间的区别与联系以及傅里叶光学中作近似分析时存在的问题。认为文献 [1]、[3 ]得出错误结论的深层次原因是错误地理解了夫朗和费近似的概念。当用夫朗和费衍射测量微小物体的尺寸时 ,只要正确地应用测量公式 ,便能得到准确的测量结果。测量的准确度原则上与衍射角的大小及被测物的尺寸无关 ,最小可测尺寸仅由标量理论的成立范围决定     

夫琅禾费衍射自动演示仪

介绍了夫琅禾费衍射自动演示仪的功能和实现方法.该仪器由光源、PASCO公司制作的狭缝盘、探测器、液晶显示器、计算机、单片机及步进电机等硬件组成.通过对单片机和计算机上的软件设计实现演示夫琅禾费衍射现象.该仪器还既可实现由计算机控制操作,也可以脱机独立操作.     

夫朗和费衍射测量的正确度

夫朗和费衍射常用来测量微小尺寸，实验表明，衍射角较大时，存在较大的系统误差，测量结果不能正确反映被测量大小。本文以狭缝为例，采取一种新的近似处理方法，导出了较为准确的测量公式，分析了测量的正确度问题，指出夫朗和费近似只是必要条件，而要获得正确的测量结果，最大衍射角必须在一定范围内。同时，这种方法也不能测量任意微小尺寸，最小可测尺寸与所要求的正确度有关，要求的正确度越高，最小可测尺寸越大。上述结论同样适用于刻划光栅、金属丝网、徐层厚度及其它狭缝类或圆孔类物体的衍射测量。     

像面衍射场系夫琅禾费衍射

提出了一个标准积分形式其被积函数由屏函数与一线性相因子的乘积构成,作为夫琅禾费衍射场的普遍定义.据此证明了有4种实验装置能接收到夫琅禾费衍射场,特别强调了像面接收装置及其优点.最后介绍了夫琅禾费衍射与傅里叶变换的关系,以及3种可供选择的相干光学信息处理系统.     

夫琅禾费衍射公式的一般形式

从不同的途径导出了大角度情形下亦成立的夫琅禾费衍射积分的一般形式，指出此一般形式公式是求解夫琅禾费衍射的基本公式．并通过对夫琅禾费衍射公式的级数形式的推导，揭示了傅里叶光学中“夫琅禾费衍射公式”与一般形式公式存在的差别，以及消除这种差别的措施．此外，还较详细地讨论了倾斜因子对衍射花样的影响．这对于衍射测量及深入理解夫琅禾费衍射的本质有一定的指导意义．     

Angular criterion to distinguish between Fraunhofer and Fresnel diffraction

The distinction between Fresnel and Fraunhofer diffraction is an essential condition for the accurate analysis of diffracting structures. In this paper we propose a criterion based on the angle subtended by the first minimum of the diffraction pattern from the centre of the diffracting aperture. The determination of the minimum of the diffraction pattern is the crucial point to assure the accuracy of the criterion. Therefore, the applicability of adequate thresholds for detection is discussed. The criterion is also generalized by expressing it in terms of the number of Fresnel zones delimited by the aperture. Simulations are reported to illustrate the feasibility of the criterion.