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。     

夫琅禾费圆孔衍射光强分布公式的两种简明推导

本文采用普通积分和贝塞尔函数两种比较简明方法对夫琅禾费圆孔衍射光强分布公式进行推导．     

半波带法分析夫琅禾费光栅衍射

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     

圆孔夫琅禾费衍射的光强度研究

本文从惠更斯-菲涅尔原理出发,得到圆孔夫琅禾费衍射的光振幅分布的积分表达式,应用贝塞尔函数展开式对积分式进行了计算,得出了衍射光的强度分布,从而推出爱里斑的半角公式.该文还用Mathematica软件对结果进行了图示和数值计算.     

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。     

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。     

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．     

关于夫琅禾费椭圆孔衍射积分的精确解

对于椭圆孔的衍射积分问题，在众多的理论光学书籍和文献中，人们只作定性讨论，没有严格解。本文试图从衍射积分公式出发，选取合适的正交曲线坐标系，并巧妙地利用贝塞尔函数，从而得到夫琅禾费椭圆扎衍时积分的精确解。     

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.     

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。     

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     

计算机模拟任意形状衍射屏的衍射

把菲涅耳衍射积分化为含快速傅里叶变换的积分,对任意形状衍射屏的衍射进行模拟,其特点是直接用含快速傅里叶变换的积分求解出不同传播距离观察屏上的光场分布,得出菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射的衍射花样.通过计算机对常见的缝孔的衍射的模拟,有助于理解衍射光在传播方向上近场衍射和远场衍射的不同和衍射花样的分布特征.     

推导圆孔夫琅禾费衍射光强分布的一种简便方法

由一维单缝衍射的振幅分布公式简便推导求得了圆孔夫琅禾费衍射的振幅及光强分布,并利用Mathematica通用数学软件对光强分布进行亮度模拟,从而得到相应的计算机衍射模拟图像.     

Distinguishing between Fraunhofer and Fresnel diffraction by the Young's experiment

Theoretical considerations, simulations and experiments have been carried out to distinguish between Fresnel and the Fraunhofer diffraction regarding the formation of interference patterns by a conventional Young's double-pinhole arrangement with variable separation, which is illuminated by a coherent plane wave. We show that the optical path difference introduced by this setup fits the Fresnel's phase difference between the pinholes. Consequently, it is possible to determine the number of Fresnel zones subtended by a circle centered on one of the pinholes and with radius equals to the pinhole separation. Then, we propose a criterion for distinguishing between Fresnel and Fraunhofer diffraction based on this number of Fresnel zones, which is applicable for diffracting apertures with any shape.     

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.