惠更斯-菲涅耳原理和基尔霍夫衍射公式的讨论

较详细地讨论了惠更斯-菲涅耳原理和基尔霍夫衍射公式,指出了惠更斯-菲涅耳原理的不足之处,并由基尔霍夫衍射公式推导出惠更斯-菲涅耳原理的适应条件。

从光的波动理论谈基尔霍夫衍射积分对惠更斯——菲涅耳原理的发展

本文在分析了惠更斯——菲涅耳原理的缺陷后,从波场的亥姆霍兹方程出发,利用数学上的格林公式导出了基尔霍夫衍射积分,修正了惠更斯——菲涅耳原理中的错误,发展了惠更斯——菲涅耳原理.

菲涅耳半波带法的基尔霍夫理论

对于菲涅耳圆孔衍射光强分布的定量计算是比较困难的,目前国内外教材只限于用菲涅耳半波带法讨论轴线上明暗点的分布规律。吕洪君用菲涅耳积分粗略地说明轴线上明暗点的分布,但与半波带法的结果不完全符合,他没有考虑光强位置对衍射的影响。本文在普遍情况下,进一步从基尔霍夫衍射理论出发,在一定的近似条件下得到与半波带法完全相同的结果。

单色点源矩孔菲涅耳衍射光场的计算与模拟

点源照射的衍射较平面光照射的衍射更具一般性,对光束的传输与变换、光学系统的衍射成像以及光信息处理等方面有重要作用.首先由菲涅耳——基尔霍夫衍射公式得到单色点源照射矩孔产生的衍射光场的积分表达式,然后推导了单色点源照射矩孔产生的菲涅耳衍射及其特殊情况夫琅禾费衍射的光场的计算式.利用Matlab软件计算模拟了它们傍轴区的衍射图样,模拟试验表明了推导的计算式的有效性与可靠性.这些有利于对相关的衍射理论与技术的进一步研究.

菲涅耳近似对硬边光阑衍射光束的适用性

使用基尔霍夫衍射积分公式和菲涅耳衍射积分公式对高斯光束通过方孔光阑的衍射进行了研究。给出了详细的数值计算结果并作了比较。研究表明 ,对一给定的束腰宽度w0 ,当w0 远大于波长λ时 ,菲涅耳衍射的有效范围与截断参数δ有关 ;若w0 与λ可比拟甚至更小时 ,则必须使用基尔霍夫衍射积分公式。

菲涅耳衍射在标度—距离变换下的相似性

已有研究表明菲涅耳衍射图样在单纯的标度变换或距离变换下均无相似性 ,本文则进而指出在标度—距离同时变换下 ,菲涅耳衍射具有相似性 ,并讨论了这一性质在理论与实践中的意义和应用 .

基于菲涅耳原理的光衍射光强分布数值模拟

从惠更斯-菲涅耳原理出发,通过数学近似得到光衍射光强的分布公式.为验证理论计算中数学近似是否合理,将光强分布的数值模拟结果与实验室实测结果进行了比较,发现二者在误差允许的范围内一致.在此基础上,利用Fortran软件对光栅衍射结果进行了数值解析,并模拟实现了光强在接收屏上的分布.

菲涅耳公式的几何图示与应用

电磁波通过两种透明介质的分界面时 ,反射波、折射波和入射波的电矢量分量的大小和方向之间的关系可由菲涅耳公式说明 ,作者通过分析和推导 ,给出了菲涅耳公式的几何图示 ,这使得在分析光学问题时 。

惠更斯-菲涅耳原理的定量化

介绍了在旧的波动理论框架中把惠更斯-菲涅耳原理发展成定量原理的方法,并进一步把此原理表述成与瑞 利-索末菲衍射公式几乎一样的形式,并把此原理写成适合于描述粒子的几率幅的形式.

菲涅尔衍射法暗纹分布的研究

微小尺寸的测量多采用大琅和费衍射法测量，因为其衍射暗纹间距与被测尺寸之间具有很简单的线性关系．实用中，夫琅和费衍射占用空间很大．而且衍射图象与传感器尺寸很难匹配。通过对菲涅尔衍射和夫琅和费衍射光强分布的深入研究，发现二者暗纹分布是相同的．本项研究将衍射测量扩展到菲涅尔衍射区，不但可以扩展测量范围，还可以通过扩大所接受衍射谱级次的方法，提高测量精度，具有较高的实用价值，理论上也有一定突破。

从惠更斯原理到索末菲衍射公式

自1678年惠更斯提出惠更斯原理,菲涅耳、基尔霍夫、索末菲等都对这一原理作出了改进和完善,体现了科学研究中从定性、半定量再到定量的逐步精确化的发展历程。为了准确理解惠更斯一菲涅耳原理,也为了认识和掌握科学发展的客观规律,有必要对惠更斯原理的发展历程作比较深入的认识,文章对此作了尝试。

菲涅耳轴上衍射场的计算

给出了一种计算菲涅耳衍射的方法 ,它既能比较精确地计算轴上的衍射场 。

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.

浅析两类光源下的菲涅耳圆孔衍射

为了探明高斯光束和平面光波的菲涅耳圆孔衍射特性,利用菲涅耳-基尔霍夫积分公式,研究了这两类光波在轴线上的相对光强分布随传输距离和圆孔半径的变化规律,以及束腰半径对高斯光束菲涅耳衍射光强演变的影响。结果表明:实验课中以高斯光束作为入射光源,而在理论课中以普通平面光波作为入射光源,进行圆孔衍射教学是完全可行的。指出该研究方法数学积分简单、物理图像清晰,适宜作为普通高中物理教师的教学参考。

菲涅耳圆孔衍射的积分理论

根据菲涅耳———基尔霍夫衍射公式，在傍轴条件下，对单色平行光正入射和点光源照射情况，定量得到轴线上光强的分布公式。

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.

方孔夫琅禾费衍射的数值模拟fsquarehole,HouZhi-qing,

根据惠更斯-菲涅耳原理,利用数值计算的方法对方孔夫琅禾费衍射实验进行了模拟,在验证衍射理论的同时,还得到了非傍轴区域和微方孔的衍射图,拓展了衍射的概念,为深入理解光的衍射提供了参考.

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。

衍射理论公式的诠释与应用

对基尔霍夫衍射理论几个积分公式的导出与使用给予详细说明与解释,并列举了它们的部分应用.