菲涅耳圆孔衍射的数值模拟

利用计算机对圆孔的菲涅耳衍射问题进行了数值模拟,给出了孔径为0.001m,距离圆孔0．5556m和0． 4167m处接收屏上完整的衍射图样．计算结果与实验照片符合的很好,与菲涅耳衍射半波带理论预测的轴上衍射极大与衍射极小位置相一致．     

多缝菲涅耳衍射的数值模拟

从惠更斯-菲涅耳原理出发,利用matlab软件对多缝菲涅耳衍射进行分析,基于菲涅耳衍射积分法,提出了一种针对多缝菲涅耳衍射的数值算法,同时给出了相应的Matlab程序以及仿真结果.从数值分析结果可以看出,该研究结果对于实验验证多缝菲涅耳衍射现象具有重要的理论参考意义.     

菲涅耳衍射和夫琅和费衍射一般规律的探讨

通过具体实验,得出了菲涅耳衍射和夫琅和费衍射的一般规律.理论分析了实现夫琅和费衍射的几种实验装置.     

矩孔和圆孔菲涅耳衍射的计算机模拟

由菲涅耳-基尔霍夫衍射理论得到单色点源照射衍射孔产生的衍射光场的积分表达式,然后用Matlab语言模拟了矩孔和圆孔菲涅耳衍射的光场分布情况,在PC上实现了菲涅耳衍射积分的计算机模拟演示,有利于对相关的衍射理论与技术的进一步研究.     

菲涅耳衍射实验的历史回顾

早在 17世纪 ,意大利的格里马第 (F. M.Grimaldi,16 18— 16 6 3)就发现了光的衍射现象 .在点光源照明下 ,如果在狭窄的光束路径上放置一物体 ,那么在置于其后的屏幕上就不是轮廓分明的影子 ,其影子不但比较模糊而且沿着影子边缘还出现彩带 .格里马第称这种现象为“衍射”.后来 ,英国科学家胡克 (R.Hooke,16 35— 170 3)也观察到类似的现象 ,但他们都未能对衍射现象作出正确的解释 .最先对光的衍射现象作出正确解释的是法国工程师奥古斯汀·菲涅耳 (Augustin Fresnel,1788—182 7) .他 180 6年从巴黎工科学校毕业 ,后来又在巴黎桥梁与道…     

单缝菲涅尔衍射的光强分布

本文从菲涅尔-基尔霍夫衍射积分公式出发,导出了单缝菲涅尔衍射的光强分布公式,在此基础上作了数值计算和分析讨论.计算结果表明:当缝宽很小时衍射光强的极大值出现在照明区中心,当缝宽较大时衍射光强的极大值出现在照明区与阴影区的边界靠近照明区的一侧,缝宽对单缝菲涅尔衍射的光强分布有重要影响.     

基于FDTD方法研究一维孔径菲涅耳衍射

应用时域有限差分FDTD方法研究一维孔径菲涅耳衍射花样的基本特征．首先简介了FDTD的基本原理和实现方法,接着从理论上分析了一维孔径菲涅耳衍射花样的规律,最后给出应用FDTD方法的数值仿真结果,该结果与理论分析相吻合．     

关于菲涅耳半波带面积计算中的近似问题

指出了光学教材中，菲涅耳半波带面积计算中的不合理近似及其错误结论，并提出正确的解决方法．     

菲涅耳波带片与普通透镜的比较

当光通过菲涅耳半波带与普通透镜时，可发现在轴上点的光强、焦距以及用途上的不同。     

具有光栅结构方孔的菲涅耳衍射仿真与分析

运用数值计算方法对具有光栅结构的方孔的菲涅耳衍射场的光强分布进行分析和仿真,基于菲涅耳衍射积分和子波相干叠加概念设计了数值算法,给出了相应的MATLAB程序以及仿真结果.从数值分析结果可以直观而明确的看到,具有正弦振幅光栅结构的方孔的菲涅耳衍射花样是带有明显方孔衍射特征的光栅的像,像的清晰度以及与原光栅的相似度由方孔衍射的菲涅耳数以及光栅条纹数决定.与无穷大正弦振幅光栅的菲涅耳衍射类似,当满足一定的条件时也会出现像的频率加倍的现象.     

用菲涅耳衍射理论分析圆孔(屏、球)衍射

用菲涅耳衍射理论分析圆孔(屏、球)衍射的复振幅分布,根据其复振幅分布式得到的圆孔(屏、球)衍射成像公式与半波带法和矢量法得到的结果一致。并从理论上解释了圆孔衍射和圆屏(球)衍射图样中心的异同和泊松亮斑的成因。这种方法加深了我们对衍射成像过程的认识。     

Fresnel 衍射的计算机模拟演示

基于 Huygens-Fresnel 衍射积分,利用 Hankel 变换算法及球面波因子处理方法,在普通 PC上使用 MFC 编程较好地实现了 Fresnel 衍射的计算机模拟演示。演示中,Fresnel 衍射的输入光强剖面分布、输出光强剖面分布和输出光强影射图样分别随光的传输距离和波长及输入光束半腰的改变而变化,光的传输距离和波长及输入光束半腰分别由三个滚动条分别控制。     

有限大小光栅的衍射分析

用稳相积分法分析了点光源经光栅光阑的衍射,得知加光阑对光栅的衍射虚像点的位置没有影响。将全息图置于有限大小平面透射光栅的衍射区域,并且满足全息图成消色散再现像条件时,白光中所有波长的色光都参与再现,形成白光消色散再现像。在有限大小平面透射光栅的衍射面上白光区域以外的区域将形成色光区域分布,将全息图置于该区域时,全息图再现像将呈现彩色。     

Fresnel圆屏衍射的计算机模拟演示

基于Huygens-Fresnel衍射积分和Babinet原理,利用Hankel变换算法及球面波因子处理方法,在普通PC上使用MFC编程较好地实现了Fresnel圆屏衍射的计算机模拟演示。演示中,Fresnel圆屏衍射的光强剖面分布、衍射图样和中心光强分布分别随光的传输距离和波长及圆屏半径的改变而变化,光的传输距离和波长及圆屏半径由三个滚动条分别控制。     

菲涅尔圆孔(屏)衍射的应用

类比干涉原理,利用菲涅尔圆孔(屏)衍射公式来计算"光滑"小球体的表面光洁度,并简要分析其局限。通过理论推导和实验分析,得出用菲涅尔圆孔(屏)衍射研究球体的光洁度是可行的方法。     

运用仿真技术讨论夫琅和费双缝衍射现象

基于MATLAB软件仿真双缝衍射的归一化光强分布曲线和衍射条纹,研究缝宽、中心间距等对光强曲线和衍射条纹的影响,并从理论上对这些变化进行解释。