牛顿法对Fraunhofer单缝衍射的应用

用作图法求Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ单缝衍射光强次极大的分布难以得到精确的结果。本文用作图法辅以牛顿法解超越方程ｕ＝ｔｇｕ，给出了次极大在ｕ方向分布的精确数据，误差小于１０－５。

高斯激光束在Fraunhofer圆孔衍射成像中的球差

基于标量衍射理论,利用Zernike多项式法构建像差函数,并将其应用到ZEMAX中,研究高斯型激光束在透镜与圆孔距离较大时的Fraunhofer圆孔衍射成像中的球差.实验和理论模拟结果表明,透镜及圆孔和透镜距离对产生球差的影响较大,当选择优化的非球面透镜、较高折射率的透镜材料和小视场时,可有效降低由圆孔和透镜距离较大而产生的球差,从而有效提升衍射成像质量.

Fraunhofer和Fresnel单缝衍射的比较

Fresnel和Fraunhofer虽然都选用单缝为障碍物做了实验,但他们用不同的方法解释了单缝衍射现象,而且这种解释和实验结果完全吻合,在光衍射教学中经常有学生对这两种衍射的实验原理容易混淆,或者无法用数学公式解释其成像原理。本文用数学公式推导出两种衍射光强分布公式,试着比较两种衍射的光程计算、光强分布等。

半波带法计算夫琅禾费单缝衍射各级明纹中心相对光强

本文给出了一种直接求解夫琅禾费单缝衍射各级明纹中心相对光强的近似方法,并进行了深入的误差分析.将半波带法和振幅矢量法相结合,简洁直观地得到了各级明纹中心相对光强.通过振幅矢量图形的对比,分析了误差原因,通过公式推导和定量计算得出了各级明纹中心精确位置的限制条件.对误差的变化进行了分析,发现本方法相对误差最大值小于5%,且级数大于或等于3时,相对误差均小于1%.

关于大颗粒Mie散射与Fraunhofer衍射问题的分析比较

利用Ｍｉｅ散射与Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ衍射理论的数值计算，对球形颗粒的Ｍｉｅ散射和Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ衍射做了大量的计算和分析比较，提出了大颗粒的Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ衍射近似替代Ｍｉｅ散射的判据。

不同矩形孔的Fraunhofer衍射图样模拟

利用基尔霍夫衍射理论,推导出不同矩形孔的Fraunhofer(夫朗禾费)衍射在屏幕上的相对衍射强度的分布公式。并利用mathematic软件模拟了不同矩形孔的Fraunhofer衍射图样与强度分布,从而找出了不同矩形孔的形状与Fraunhofer衍射图样之间的内在规律:明暗相间的衍射条纹与对应矩形的互相平行的两边垂直;明暗相间的衍射条纹的宽度与两平行边之间的距离密切相关,两平行边之间的距离越小,对应的与平行边垂直方向的衍射条纹越宽,平行方向的越窄等。

矩形孔和圆孔构成的双孔Fraunhofer衍射图样模拟

讨论的是光的衍射中的单缝Fraunhofer(夫琅禾费)衍射。通常在Fraunhofer衍射中改变孔的形状,衍射光斑形状会发生明显的变化。因此,讨论分析不同形状单孔Fraunhofer衍射的文章较多。用基尔霍夫衍射理论,推导出矩形孔和圆孔构成的不同形状双孔Fraunhofer衍射在屏幕上的相对衍射强度的分布公式。并利用mathematica软件模拟了矩形孔和圆孔构成的不同形状双孔Fraunhofer衍射图样和强度分布,从而找出了矩形孔和圆孔的相对位置变化、矩形孔大小变化、圆孔大小变化与Fraunhofer衍射图样之间的内在规律。

对称六边形孔的Fraunhofer衍射图样模拟

利用基尔霍夫衍射理论,推导出不同对称六边形孔的Fraunhofer(夫朗禾费)衍射在屏幕上的相对衍射强度的分布公式.并利用Mathematic软件模拟了不同对称六边形孔的Fraunhofer衍射图样与强度分布,从而找出了不同对称六边形孔的形状与Fraunhofer衍射图样之间的内在规律.

不同四边形孔的Fraunhofer衍射图样模拟

利用基尔霍夫衍射理论,推导出不同四边形孔的Fraunhofer(夫朗禾费)衍射在屏幕上的相对衍射强度的分布公式。并利用mathematic软件模拟了不同三角形孔与四边形孔的Fraunhofer衍射图样与强度分布,从而找出了不同三角形孔与四边形孔的形状与Fraunhofer衍射图样之间的内在规律.

光散射粒度测量中采用Fraunhofer衍射理论或Mie理论的讨论

从理论和实验两方面出发,讨论了颗粒的折射率对光能分布及粒径分布反演结果的影响,同时给出了衍射理论的完整适用条件及基于衍射理论的粒度仪的最佳光靶尺寸。

不同三角形孔和矩形孔构成的双孔Fraunhofer衍射图样模拟

利用基尔霍夫衍射理论,推导出不同三角形孔和矩形孔构成的不同形状双孔Fraunhofer(夫琅禾费)衍射在屏幕上的相对衍射强度的分布公式,并利用mathematica软件模拟了不同三角形孔和矩形孔构成的不同形状双孔Fraunhofer衍射图样和强度分布,从而找出了不同三角形孔和矩形孔的相对位置变化、矩形孔大小变化、三角形孔大小形状变化与Fraunhofer衍射图样之间的内在规律.

利用Mathematica研究纱窗网孔的Fraunhofer衍射

根据基尔霍夫衍射理论,用Mathematica软件推导出由矩形孔构成的2行×2列、4行×2列、2行×4列、4行×4列等纱窗网孔的Fraunhofer衍射相对衍射强度公式,并在此基础上归纳推广,得到由2n行×2m列矩形孔构成的纱窗网孔的Fraunhofer衍射相对衍射强度通式.绘制不同数目矩形孔构成的纱窗网孔的几种典型衍射图样及对应的相对光强三维立体图,更加真实、精确、简便地再现了不同数目矩形孔构成的纱窗网孔的Fraunhofer(夫琅禾费)衍射现象,对深刻理解不同数目矩形孔构成的纱窗网孔的Fraunhofer衍射现象具有重要意义.

方形纹光栅的Fraunhofer衍射场研究

对方形纹光栅的Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ衍射场进行了研究，给出了衍射场强度分析的一般表达式，并利用计算机绘出了该场的一些衍射光样．

高斯光束通过单丝的Fraunhofer衍射

本文给出了高斯光束通过单丝和单缝的 Fraunhofer 衍射公式,从理论上论证了衍射斑主极大的三分裂现象,并进行了较严格的计算。计算结果与实验基本一致。

解析圆孔和单缝的Fraunhofer衍射光强分布

借助计算机的数值计算比较圆孔和单缝的Fraunhofer衍射的光强分布 ,得出了两者的中央亮纹所对应的分布曲线拐点数不同的结论 。

拐点与单缝和圆孔的Fraunhofer衍射光强分布

单缝和圆孔的Fraunhofer衍射光强分布用教材中所述的普通作图方法解决是无法详细区分的,只能用数学中的求曲线拐点的方法才能更加精确的描绘出单缝和圆孔的Fraunhofer衍射的光强分布的区别。

Fraunhofer衍射的光量子路径积分方法

在波动光学中,Fraunhofer衍射的光强分布规律,可根据Huygens-Fresncl原理,用积分法或复振幅合成法进行计算,其结果与实验规律相符。表明光的电磁波动理论能很好的处理Fraunhofer衍射问题。而在1909年,Geoffre Taylor用强度非常弱的光源发出的光照射到一根针上,观察其衍射现象。从实验过程中,他证实了光子是单个地。

用光干涉和衍射装置替换光杠杆的杨氏模量测量方法

本文利用光的干涉原理和单缝衍射原理设计杨氏模量实验仪,根据光的干涉和衍射条纹的变化规律测量金属丝受拉力作用下的微小长度变化量,进而实现金属丝杨氏模量的高精度测量.为了满足光的干涉实验条件,采用气动拉力调节装置代替砝码,解决了仪器的晃动问题,并实现了拉力改变的无级调节和电子秤拉力直读,把传统的测量杨氏模量实验由一个单纯的力学实验变成了一个力学与光学相结合的综合性实验,丰富了实验内容,拓宽了学生的视野,提高了学生分析问题和解决问题的综合能力.

单缝衍射法测量磁致伸缩系数

根据单缝衍射原理设计光路,通过数字图样处理方法处理高清摄像头采集的衍射图像,搭建一套精确测量铁磁材料在弱磁场中磁致伸缩系数的实验装置.该装置具有测量方法简单,精确度高,能够快捷测量的特点.

透明介质中单缝Fraunhofer′s衍射条纹的变化

研究Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ′ｓ衍射装置由空气移至水或其它透明介质中衍射条纹间距的变化．在考虑到介质中光波波长会发生变化的同时，兼顾介质中透镜焦距的变化，从而进一步计算衍射条纹的间距，得出更符合事实的结论．