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 。

用夫朗和费衍射法测定微粒直径

本文针对传统微粒直径测量方法的局限性，提出利用单色点光源经二维随机分布的微粒系统进行夫朗和费衍射所形成的图样来测量微粒平均直径的方法，并讨论了该测量方法的精度，对于常见的颗粒度为几μｍ～几十μｍ的微粒，该方法的相对系统误差绝对值在１％以下。

基于米氏散射及夫朗和费衍射的FAM激光测粒仪

提出了综合运用夫朗和费衍射和米氏散射，即在大粒径范围内采用夫朗和费衍射理论，而在小粒径范围内采用米氏散射理论，来改善小粒径范围内的测量精度，保证激光测粒仪在整个粒径范围内的测量精度。

球面波照射下夫朗和费衍射公式和成立条件的修正

本文认为文献[1]～[7]对球面波照明下的夫朗和费衍射的若干近似处理方法不是十分妥当的。并从标量衍射理论的瑞利-索末菲公式出发,导出了描述通过照明波会聚或发散中心并与衍射屏平行的观察面所接受到的衍射花样的夫朗和费衍射公式,且详细讨论了其成立条件。指出当衍射距离满足远场条件时,公式在源点或场点或两者均非傍轴的情况下亦成立;当衍射距离zo较近时,公式仅在源点(可处于非傍轴位置)附近的小区域成立,但距离越远,成立的范围越大。在场点、源点均傍轴的特殊情况下,此公式可退化为文献[1][6][7]的结果。

两束不等强相干光的圆孔夫朗和费衍射

本文从光的叠加原理出发,详细地计算了两束不等光强的相干光经圆孔夫朗和费衍射后两爱里斑斑心联线上的光强分布,以及衍射屏面上的衍射图样。并将它与非相干情况下的衍射作比较,严格的数字计算表明:两者的光强分布和衍射图样都存在着很大的差别。在此基础上给出了发射不等光强相干光的两物点恰能分辨的距离。

用振幅矢量曲线讨论单缝夫朗和费衍射

通过对单缝夫朗和费衍射振幅矢量曲线的分析 ,得出单缝夫朗和费衍射光强分部特点。

一定方位角上大颗粒的夫朗和费衍射研究

利用散射原理,对大颗粒在一定方位角上的夫朗和费衍射做了一定研究。结果表明:微分散射截面是由两部分组成,第一部分是通过每个固定点的非相干衍射,第二部分是通过不同固定点的衍射波的干涉。

夫朗和费衍射现象的矢量分析方法——相子扇形图示

介绍了一种解释夫朗和费衍射现象的矢量图示方法———相子扇形图示 ,通过分析矢量扇形分布的对称性和密集性 ,简单直观地说明了夫朗和费衍射图样主极大、次极大及极小的存在条件 ,同时根据矢量图示简化了强度分布公式的推导过程 。

椭圆孔夫朗和费衍射的分析

本文从基尔霍夫衍射公式出发，对椭圆孔的夫朗和费衍射作了较为严密的理论推导，并由此分析了衍射场的衍射图样及光能量的分布规律。

圆环光栅的夫朗和费衍射

本文给出了描述圆环光栅的透过率函数,并讨圆环光栅产生的夫朗和费衍射光场复振幅和光强分布的简单表达式,所得的理论结果,很好地解释了圆环光栅的实验现象。

用夫朗和费衍射法测定微粒直径的准确度

本文认为文献 [1]的结论是错误的。作者从标量衍射理论的瑞利 - -索末菲公式出发 ,导出了描述通过照明波发散中心并与衍射屏平行的观察面所接受到的衍射花样的夫朗和费衍射公式及其成立条件。并将上述公式应用到二维随机分布的微粒系统 ,从而导出了描述此系统相应的夫朗和费衍射花样的光强公式及粒径测量公式。指出当用夫朗和费衍射法测量微粒直径时 ,只要应用文中导出的在大衍射角情形下亦成立的测量公式 ,便能得到正确的结果 ,并不存在文献 [1]所提出的随衍射角增大而增加的系统误差。相反 ,对于偶然误差而言 ,当衍射距离不变时 ,随着衍射角的增加 ,偶然误差反而减小 。

也谈夫朗和费衍射近似

分析信息光学和物理光学中夫朗和费衍射的差别 ,指出在研究单个物体的夫朗和费衍射二者的一致性 ,根据普适的夫朗和费衍射的定义 ,导出夫朗和费衍射的近似条件。讨论各种情况下该近似条件所体现出来的含义 ,实际测量中考虑残差时 ,被测物和衍射角的大小与测量准确度有关系 ,同时还得出 ,菲涅尔近似的衍射角受限 ,随着衍射距离的增大 ,观察屏中心区的菲涅尔衍射近似逐渐变为外环的夫朗和费衍射近似 ,当用物 -像法测微物体时 ,除满足傍轴近似等条件外 。

夫朗和费双矩孔衍射图样的分析

利用Mathematica软件 ,通过夫朗和费衍射公式计算双矩孔的衍射光强 ,并且绘制出了衍射图样 .

双曲柱面透射光栅衍射的数值分析

建立了双曲柱面透射光栅的数学模型。由光程的定义导出平行光通过单个双曲柱面的复振幅透过率。用傅里叶光学方法得出双曲柱面透射光栅在频谱面上的光强分布表达式。使用MATLAB软件模拟出其衍射光强随双曲线半实轴变化的分布规律,得出的衍射花样与理论分析一致。最后从理论上指出双曲柱面透射光栅在光学领域的应用。

抛物柱面透射光栅的衍射特性

建立抛物柱面透射光栅的数学模型,由光程导出平行光通过单个抛物柱面的复振幅透过率,用傅立叶光学方法得出抛物柱面透射光栅在频谱面上的光强分布的表达式,利用计算机使用MATLAB语言模拟出其衍射光强的分布规律,得出的衍射花样与理论分析一致.最后讨论其在光学及其他领域的应用.

对圆孔衍射的探讨

夫朗和费(Fraunhofer)衍射是大学光学教学中的重点。从单缝、矩孔到圆孔衍射,数学推导过程逐渐变得复杂且不易理解。相对于单缝衍射,圆孔衍射公式中产生“1.22”系数的修正,其物理本质何在?文中不用任何贝塞尔函数的知识,充分利用物理思想来解释其成因,并得到相同的结果。最后,利用文中的思想和数值计算的方法来解决任意几何形状的孔衍射问题。

半椭圆柱面透射光栅衍射的计算机模拟分析

建立了椭圆柱面透射光栅的数学模型,由光程差导出了平行光通过单个椭圆柱面的复振幅透过率,用傅里叶光学方法得到了椭圆柱面透射光栅在频谱面上的光强分布表达式,并利用MATLAB软件模拟出了衍射光强随椭圆轴变化的分布规律.

激光衍射法中光学模型对B_4C粉末粒度分布测量结果的影响

选取四种不同平均粒径的B4 C粉末分别用激光衍射仪中Fraunhofer (夫朗和费 )衍射和Mie (米氏 )散射光学模型测量其粒度分布和平均粒度。结果表明 ,对于粒径界于 10～ 15 μm之间的粉末 ,无需知道材料对光的折射率和吸收率 ,其应用Fraunhofer衍射理论测得的结果与应用Mie散射理论测得的结果近似 ,但分布曲线有一定的区别 ;对于 >15 μm粉末 ,在两种模型下分布曲线与平均粒径皆接近 ;而对于 <10 μm的粉末 ,必须采用Mie散射光学模型 。

对光的小孔衍射的再认识

光波在传播过程中遇到障碍物时发生衍射现象,当定性分析某小孔形成的衍射图样时,很多人会出现困惑.对光的正三角形小孔衍射光强进行定量的计算,通过对计算结果的分析表明,小孔衍射与单缝衍射没有直接关系.

微粒光散射理论与测试技术研究

本文全面系统的论述了不同粒度段光散射理论与粒度分布测试技术 ;报道了基于MIE散射理论的亚微米粒度分布测试理论与技术的研究成果 ,提出了基于夫朗和费衍射理论的修正公式和密集颗粒粒度的测试方法。