用Matlab语言模拟光的衍射现象的研究

介绍了用Matlab语言及蒙特卡洛方法模拟光(或电子)的夫琅和费狭缝、圆孔和矩孔衍射实验现象,并指出光的直线传播只是衍射现象的极限情形。     

圆孔、方孔和双矩孔夫琅和费衍射的MATLAB仿真

采用matlab7．0强大的函数作图功能对圆孔、矩孔和双矩孔的夫琅和费衍射进行模拟，建立直观形象并且精确完整的理论模型，并附上程序代码，将干涉理论联系起来，分析衍射和干涉的本质。     

基于Excel的光学实验计算机仿真

以夫琅和费衍射实验为例,运用Excel数据表格功能组件实现光学实验的计算机仿真.通过该软件的数据计算和分析功能建立表征光强分布的数据工作表,用其图表功能绘制夫琅和费单缝、矩孔衍射的光强分布以及衍射图样,并对结果进行简要分析.仿真过程较为简单、直观、便捷.     

倾斜矩孔的夫琅和费衍射

给出了矩孔平面相对系统光轴倾斜时的夫琅和费衍射的理论计算公式和实验观测结果 ,并由此与通常矩孔平面垂直系统光轴的情况作了比较和讨论 本项工作在一些光学技术应用方面有一定的价值     

倾斜矩孔的夫琅和费衍射

给出了矩孔平面相对系统光轴倾斜时的夫琅和费衍射的理论计算公式和实验观测结果，并由此与通常矩孔平面垂直系统光轴的情况作了比较和讨论。本项工作在一些光学技术应用方面有一定的价值。     

基于Matlab的光学衍射实验仿真

通过Matlab软件编程,实现对矩孔夫琅和费衍射的计算机仿真,结果表明:该方法直观正确的展示了衍射这一光学现象,操作性强,仿真度高,取得了较好的仿真效果。     

光学衍射图像的计算机模拟

本文基于电磁波标量衍射理论,利用计算机模拟仿真了光在圆孔和矩孔的夫郎和费衍射图样,分析了衍射光斑尺寸与波长、孔尺寸间的关系.     

基于MATLAB对菲涅耳圆孔衍射的模拟

MATLAB软件具有强大的计算和可视化功能,可以较为精确地模拟光学实验的结果,使复杂、抽象的光学现象变得具体、直观。基于MATLAB编程,模拟了菲涅耳圆孔衍射的光强分布。结果表明:衍射花样由一系列明暗相间的同心圆环组成,衍射花样结构(亮暗环数目及排列顺序)由观察屏中心点所对应的半波带数k决定。k相同,则衍射亮暗环的半径由圆孔半径唯一决定。无论k为奇数或偶数,圆孔衍射花样的中心光斑半径均符合夫琅和费圆孔衍射的爱里斑半径公式。     

衍射场强度的矢量图解法

几种常见的衍射,诸如菲涅耳圆孔、夫琅和费单缝、多缝衍射,采用矢量图解法,能较方便地得出衍射场的某些特性,为学生们在求解衍射场的强度分布总结出一条途径。     

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--基尔霍炙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选一步研究.     

矢量偏振光微圆孔矢量夫琅禾费衍射

利用瑞利——索末菲矢量衍射公式导出矢量偏振光微圆孔矢量夫琅禾费衍射的解析计算式,探讨了矢量衍射的实质和特征以及一般孔和亚波长孔矢量衍射情形。模拟实验表明该计算式的有效性和可靠性,可在微光学、近场光学、衍射成像、光束传输变换和光信息处理等方面发挥应有作用。     

傅里叶光学中波前滤波小波函数的构造

从惠更斯一菲涅耳的衍射理论出发，分析了受限孔径衍射现象，认为该现象相当于波前滤波。以矩形孔径和圆孔、正弦型位相光栅的夫琅和费衍射为例，研究得到了小波在波前滤波时应满足的条件，并给出了满足该波前滤波条件的母小波的构造方法，证明了小波变换用于光学信息处理系统的可行性。     

由正六边形和矩形围成的孔径的夫琅禾费衍射的研究

从基尔霍夫衍射积分公式出发,利用曲线坐标关系和已知的矩形夫琅禾费衍射,首次推导了由正六边形与矩形围成的复合孔径的夫琅禾费衍射的精确解,其次用Matlab软件作出了几种该类图形的夫琅禾费衍射的光强分布,并进行了分析,得到了相应的结论.     

高斯光束的圆孔夫琅禾费衍射

利用菲涅耳-基耳霍夫衍射原理对高斯光束通过有限圆孔的夫琅禾费衍射进行了详细的理论分析,给出了高斯光束在的夫琅禾费衍射区的光场分布,并与平面波的的圆孔夫琅禾费衍射进行了粗略的比较。     

圆环衍射中轴线上的光强分布

运用瑞利-索末菲衍射积分、菲涅耳衍射积分、夫琅和费衍射积分分别计算了圆环衍射在孔径轴线上的强度分布,并对计算结果进行了讨论。     

衍射图样与衍射孔径的相似性研究

讨论了光波通过孔径发生Fraunhoffer衍射后的衍射图样的特点，研究发现：衍射图样的中心亮斑的几何结构与衍射孔径相似，这对于理解和确定（或预测）光波通过孔径后的衍射行为具有一定的意义。     

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。     

微小圆孔的近场衍射光强的空间分布特性

采用严格的矢量衍射理论,研究了平面光波垂直入射微小的圆孔光阑后的近场衍射光强的空间分布,模拟计算了衍射光强的空间分布.Matlab仿真结果表明,近场衍射既属于菲涅耳衍射,又接近于夫朗和费衍射.     

关于瑞利判据的光强关系

根据瑞利判据，具体计算了夫琅和费单缝衍射、光栅衍射、国孔衍射的合成强度的光强关系。