基于半波带分析法的菲涅耳波带片衍射特性的讨论

基于半波带的分析方法简单明了地分析了平行光经菲涅耳波带片衍射后的多焦点特性以及各焦点的光强变化规律

光栅衍射的菲涅耳半波带分析

1 引言在光栅夫琅禾费衍射图样的分析中,主极大位置由光栅方程给出,极小及次极大位置则用惠更斯-菲涅耳原理的数学表达式经积分求出,或由多光束干涉的分析得到。用惠更斯-菲涅耳原理积分虽然得到精确解,但其积分过程较为繁琐,不易为学生接受。

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.

菲涅耳半波带衍射及使用条件

菲涅耳波带片在光学领域据有重要的地位,它不仅是惠更斯——菲涅耳原理的重要论据,而且在微波、红外和紫外线及X射线的成像技术方面开辟了新的方向,但是在普通光学中,对菲涅耳半波带衍射仅作一般介绍。本文利用惠更斯原理直接导出轴上各点衍射光强,讨论了多焦点问题和菲涅耳半波带的使用条件。

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 。

用半波带法求爱里斑角半径

本文根据菲涅耳半波带的几何分析方法 ,简便地导得了圆孔夫琅禾费衍射的中央明斑 ,即爱里斑角半径公式 .

用半波带法求单缝衍射的光强分布

半波带法是研究衍射问题的一种简便而直观的方法。本文给出了用半波带数表示的单缝夫琅和费衍射光强公式,并据此对光强分布特点作了更为直观的讨论。

“半波带法”中的近似处理

普通物理学课程教学目的是使学生从实验材料出发对物质运动建立起全面、系统、明晰的物理图象.由于客观物理现象是很复杂的,因此在运用数学工具及推理的方法帮助学生建立物理概念及物理图象时,要用到许多近似处理才能达到目的.可见,近似处理的探讨该是普通物理课程教学研究的一个重要内容.本文就基础光学课程中“菲涅耳半波带法”中的近似处理作一讨论.

用月牙形波带求圆孔夫琅禾费一级衍射环的角半径

用类似菲涅耳半波带的简单几何分析方法 。

一种外部加翼的圆柱小目标声隐身结构设计

针对水下小型航行器日益增强的声隐身需求,基于菲涅耳(Fresnel)半波带理论,提出一种可提高目标声隐身性能的外部加翼结构。利用板块元方法计算并分析不同结构参数的优化翼型结构声隐身性能的提升效果。研究结果表明,外翼覆盖了圆柱散射贡献最大的半波带,加速相位变化,降低入射方向相同投影面积的散射贡献,使得圆柱正横方位的目标强度有效降低。当翼的开角为第一Fresnel半波带对应圆心角度且外翼与圆柱主体相切时,该结构在节约制造成本的同时可使声隐身性能的提升效果最好。文中进行了加翼模型声散射特性水池实验,优化结构的0°方位目标强度下降约7 dB,俯仰方向角检测概率显著降低,证明该类翼型结构可以有效提高目标声隐身性能。

不同顶端形态声屏障菲涅尔半波带衍射研究

为了研究不同顶端形态声屏障对噪声衍射的衰减特性,针对4种常见的声屏障噪声衰减问题,应用菲涅尔半波带法,对其插入损失进行计算并对其降噪效果进行评价。充分考虑次级扰动带来的半波带声能贡献,推导任意阶半波带声屏障声影区的衍射衰减计算公式。通过计算4种不同顶端形态下声屏障的插入损失,绘制不同声屏障下交通噪声的衍射声场,并呈现其水平和垂直方向的噪声衍射规律。计算结果表明,声屏障的插入损失随着高度和离声屏障距离的增加而减小。顶端形态对声屏障降噪效果有很大影响,其中T型和Y型屏障对声音遮挡最为明显,其次为折角型屏障,竖直型屏障降噪效果最差。试验结果验证了4种声屏障的衍射规律,并进一步证实了存在双衍射现象的T型和Y型屏障有更明显的降噪效果。

菲涅耳-基尔霍夫积分与半波带法分析衍射光谱

惠更斯菲涅耳原理指出光的衍射本质是无穷多次波的相干叠加。在研究衍射光谱的强度时可使用菲涅耳-基尔霍夫衍射积分进行计算,但该积分的计算较为复杂。为了简化计算而引入菲涅耳半波带的概念,把积分运算简化为振幅矢量的叠加,从而在研究衍射时由菲涅耳-基尔霍夫衍射积分过渡到菲涅耳半波带法。在菲涅耳半波带法中波前上相邻两个半波带到达叠加点的光程差为半个波长,从而导致相位差P。因此相邻两个半波带引起的振动在叠加点发生相消,最终叠加点的光强由发出次波的半波带数目的奇偶性决定。奇数个半波带在叠加点的光强得到加强,偶数个半波带在叠加点的光强发生相消。

关于菲涅耳圆孔衍射的分析讨论

本文采用半波带法和菲涅耳近似求解法来比较分析了菲涅耳圆孔衍射,明确只有依据“波动”的观点来处理问题,才会得出合符实际的、几何光学难以达到的正确结论。

泊松亮斑演示实验的数值研究

泊松亮斑是由于光衍射而产生的经典光学现象,在“大学物理”课程中经常被用来说明光的波动性,并作为典型的演示实验在课堂中展现。对圆屏衍射图样进行了数值计算,系统分析了光源波长l、圆屏半径R、圆屏和接收屏间距z,以及圆屏粗糙度对泊松亮斑的影响。结果显示,圆屏对接收屏中心遮蔽的半波带数k是影响泊松亮斑的重要参数。在保证亮斑光强和对比度的前提下,k越小,越有利于演示。

确定夫琅和费单缝衍射明、暗纹位置的不同教学方法的讨论

夫琅和费单缝衍射的明、暗纹位置及相应光强是波动光学中的重要部分,用不同的方法讲解效果不同。本文比较了惠更斯-菲涅耳原理定量积分法及半波带法得到的结论,表明在近似情况下,这两种方法都可以对其进行描述。

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．