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题名基于数值计算上好干涉和衍射的一堂辨析总结课
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作者
任洪亮
侯佩孜
林志立
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机构
华侨大学信息科学与工程学院
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出处
《科技风》
2021年第24期45-46,55,共3页
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基金
2019年福建省本科高校重大教育教学改革研究项目“电磁场数值计算方法精品课程建设探索与实践研究”(编号:FBJG20190124)
2020年度电子信息类专业教指委教学改革研究项目“新工科面向智能装备产业工程光学实验课程建设”(编号:2020-YB-11)。
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文摘
干涉和衍射是波动光学课程的核心内容,概念难、计算复杂。本文基于基尔霍夫衍射公式,利用次波相干叠加算法和MATLAB软件通过数值计算得到光照射到单缝、双缝等障碍物后的图案,给学生演示所获得的数值计算结果和典型光学教材中的解析结果吻合良好,让学生直观认识到单缝衍射和双缝干涉图案均可利用基尔霍夫衍射公式计算得到,进一步明确了所谓光的干涉和衍射实际上都是次波相干叠加的结果,在物理上并没有本质的差异。本文提出了抓住主要矛盾舍去次要矛盾的教学思路分别讲解干涉和衍射,继而前后呼应,并用统一算法获得典型孔径的衍射图案来讲解双缝衍射和光栅衍射。该教学手段有助于提高学生对干涉、衍射以及对复振幅线性叠加等物理现象的辨析和理解。
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关键词
惠更斯-菲涅尔原理
数值计算
干涉
衍射
MATLAB
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Keywords
Huygens-Fresnel principle
Numeral Calculations
Interference
Diffraction
MATLAB
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分类号
O4-39
[理学—物理]
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