光栅衍射标量波理论的实验验证研究

本文用标量衍射理论分析了矩形位相光栅的衍射特性 ,用多种激光波长实验测量了低频矩形位相光栅的衍射效率 .实验结果表明 ,对同一种浮雕型介质 ,在相同的光栅槽形条件下 ,光栅的衍射效率仅与光栅使用波长有关 ,与光栅的空间频率无关 .这一结论与理论结果一致 ,在考虑到光栅的表面反射和基片的吸收损失后 ,实验测量结果与理论结果吻合很好     

基于双光栅衍射成像效应的光栅实验探讨

结合科研新成果,对现有的光栅衍射实验的改革与创新进行了探索,提出了基于双光栅衍射成像的新实验方案,对实验的具体内容、所需的仪器及实验难度进行了分析和讨论,使其成为一个既能说明基本的衍射现象,又能使学生全面认识光栅衍射特性的新型衍射光学实验.     

光栅光谱不等高对衍射角度的影响及其校正

本文从点光源出发分析光栅倾斜造成衍射光谱不等高对衍射角度的影响机理,发现光栅倾斜使得光栅常数由垂直于光栅刻痕的间距d变为直角三角形的斜边d′.利用已知波长的谱线,可求出测量时的等效光栅常数d′.经理论分析和实验证明了一级光谱的误差在0.5nm以内,与分光计的标称误差相符.     

用计算机模拟光栅衍射的规律

依据光栅衍射理论，利用数学软件及计算机图形编程化技术，准确地再现了光栅衍射现象及规律，可应用于辅助教学。     

利用虚拟实验分析光栅缺级附近的弱峰现象

光栅衍射实验中,当干涉及衍射因子互相制约产生光栅缺级时,谱线位置附近的光强并非为零,而出现"弱峰"现象。本文从光栅衍射的强度出发,通过matlab模拟衍射中的光强分布,通过数值计算分析讨论了"弱峰"产生的原因强度、及位置的分布规律。     

双光栅衍射成像仪研制与使用

双光栅衍射成像实验是基于原创性科研成果创立的新颖的光学实验,双光栅衍射成像仪是为双光栅衍射成像实验专门设计开发的仪器。介绍了设计该仪器的目的、设计方案的选择和开发该仪器的方式、仪器的功能及使用注意事项。该仪器及其原理技术已通过了科技成果鉴定。     

用光栅方程对光栅衍射进行光线追迹

利用光栅方程对光栅衍射光进行了光线追迹。分别研究了单色光照射光栅和复色光照射光栅的衍射光路,得到光栅衍射光路具有部分可逆性。并根据衍射光路具有部分可逆性这一特性实现了图像传递和图像处理。     

液体声光衍射的实验分析

本文通过实验分析了液体中的声光衍射的特点,液体中的声光相互作用为典型的拉曼-奈斯衍射。实验测得的衍射光强分布与理论规律相符合。表明衍射条纹的方位由相位光栅方程决定,衍射条纹的强度由相应阶次的函数值J2m(n)决定。对于确定的介质,存在一最佳声场功率使得高级次的衍射光强度最大。     

球面波照射下光栅的衍射特性分析

应用傅里叶光学理论,分析了在球面光波照射下光栅经过一个透镜的衍射特性。给出了衍射光场的表达式,指出点光源的像平面即为衍射条纹平面,并给出了光栅方程和缺级方程。当透镜与光栅的距离小于焦距时,光栅衍射相邻两个亮条纹之间的空间间隔大于在相同焦距下在平面波照射下相邻两个亮条纹之间的空间间隔。     

光学现象的计算机模拟

介绍了用计算机模拟光现象的数值计算方法和傅立叶变换方法。作为例子，模拟了等厚干涉、光栅衍射和圆孔衍射以及特殊孔径的衍射等光学现象。     

研究环形光阑的衍射场

由波前相因子判断法并考虑到孔径的影响,来揭示环形光阑的夫琅禾费衍射场所含成分。分别给出衍射场的积分表达式,进而导出像面衍射场振幅分布公式,并显示出像面衍射场光强分布图。为光阑的夫琅禾费衍射场的分析提供了一种新的分析方法。     

分析五方孔的衍射场

采用波前相因子判断法研究五方孔的衍射场,得出五方孔衍射场所含基元成份。根据惠更斯-菲涅耳原理,导出像面上的振幅分布公式及像面上的光强分布公式等。并利用数值模拟的方法得出五方孔的衍射图样。结果表明,在验证衍射理论的同时,还拓展了衍射的概念,为深入理解光的衍射提供理论基础。     

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.     

光栅线距测量仪的设计

采用测量光束衍射角的方法,设计了一种作为标准块的光栅线距测量仪。实验表明,在实验室条件(20±1)℃,(760±10)mmHg的工作条件下,该测量仪可以测量线距800nm的光栅,测量不确定度在10-5。     

利用衍射光栅测定液体和固体的折射率

本文叙述了利用光栅衍射法来测定液体和固体折射率的实验装置及原理.利用该方法测量折射率虽然精度不高,但方办简便,无需专用仪器.作为普通物理光学实验,使学生理解光学有关知识是有益的.     

平面衍射光栅衍射图样的计算机模拟分析

通过计算机模拟的方法，用VB语言编写程序，运行后可在屏幕上模拟显示平面衍射光栅衍射图样，而且可以实现人机对话。灵活选择不同参数，可以得到比课本上更直观更多样化的图形，在数字中可起到辅助作用。     

光栅衍射次极大条纹相对强度分布的仿真研究

根据惠更斯-菲涅耳原理,应用Matlab软件编程,模拟了光栅衍射条纹次极大强度的分布图形,通过改变缝数、光栅常数和缝宽等参数,观察到次极大衍射条纹的相应变化,得出了缝数越多,则次极大的相对强度越小,而光栅常数和缝宽则只能改变次极大的分布。计算机仿真方法扩展了光栅衍射问题的研究途径与方法,具有一定的应用价值,尤其对于教学具有直观作用。     

夫琅和费衍射屏上光强分布研究

运用夫琅和费衍射分别讨论单缝衍射和光栅衍射屏上的光强计算问题,突出了光学研究问题的思路和方法.     

Cantor分形光栅衍射场的自相似性分析

用平移相因子描述Cantor型分形光栅衍射场，分析了这一类型衍射场的自相似性。