不同缝宽双缝衍射光强分布的分析

利用光的衍射和干涉原理,从单缝衍射和双光束干涉出发,分析狭缝宽度不同时双缝夫琅禾费衍射光强的分布规律,并讨论一狭缝宽度是另一狭缝的两倍时,双缝衍射出现暗纹的条件和明暗纹的排列,再进行模拟计算,得出几种特殊条件下双缝衍射光强的分布曲线.     

夫琅和费双狭缝衍射的讨论

讨论了夫琅和费双狭缝衍射的振幅、光强分布、衍射图样．从单缝衍射效应和缝间干涉效应出发，来分析不等宽夫琅和费双缝衍射的基本方法．     

基于MATLAB的杨氏双缝干涉实验的研究

应用MATLAB软件编程,模拟了杨氏双缝干涉实验光强分布图形,通过改变波长、缝宽等参数,研究了双缝干涉条纹的光强变化规律。得到双缝的宽窄是造成杨氏双缝干涉实验条纹光强分布不均的主要因素,以及杨氏双缝干涉条纹宽度与波长反比等规律,这与光学理论相符合。并且通过对该实验进行计算机模拟,可以直观地分析各参数对干涉结果的影响,对光学教学有重要的意义。     

波动光学条纹公式及其条纹级次的讨论

文中就如何正确书写波动光学的条纹公式进行了讨论。从光的干涉和衍射条纹与光程差之间的关系出发,分析了杨氏双缝、薄膜干涉和单缝衍射相关公式中正、负符号的问题,条纹级次的取值范围及其对应的物理意义,并介绍了求解光栅衍射条纹数目的一般方法。     

涡旋光束的轨道角动量双缝干涉实验研究

利用计算机全息振幅二元光栅对基模高斯光束进行衍射,实验产生不同阶次拉盖尔-高斯（Laguerre-Gaussian,LG）涡旋光束,用得到的不同阶的LG光束进行双缝干涉实验,根据采集到的干涉条纹扭曲方向及条纹扭曲程度实现涡旋光束轨道角动量的测量,通过调整实验光学系统,分析了LG光束轨道角动量的测量精度.结果表明,基模高斯光束束宽与全息光栅尺寸的合理选择会影响到生成的涡旋光束质量.在确定基模高斯光束束宽的情况下,双缝间距与光束束宽的比例为1：1.5时,双缝对生成的LG光束干涉条纹扭曲效果明显,LG光束轨道角动量测量误差最小.     

双缝干涉与单缝衍射明暗条纹级次的设定

文章对现如今大学物理教科书中关于杨氏双缝干涉与夫琅禾费单缝衍射明暗条纹分布级次的设定进行了分析与讨论,结果表明有些关于条纹分布级次的表达方式是不够确切的、完善的,甚至是错误的。作者建议在大学物理教科书中对于杨氏双缝干涉与夫琅禾费单缝衍射明暗条纹分布级次的设定应采取统一的规范化的表达方式。     

基于MATLAB的杨氏双缝干涉实验模拟

根据光的双缝干涉实验理论,利用MATLAB编写程序对双缝干涉实验进行模拟,绘制出双缝干涉的图样和光强分布曲线,并且同步计算出相应的条纹间距和对比度,直观地展现了单色光的双缝干涉这一物理现象,实验结果与实际计算结果一致,为双缝干涉的理论与实验提供了有效的支持.     

光的衍射的理论分析及Mathematica仿真模拟

首先利用旋转矢量从理论上推出了光的多缝干涉的光强分布公式,并将狭缝数N→!,从而得到光的单缝衍射光强分布,进而在多缝干涉和单缝衍射的基础上得到了光栅衍射光强分布.此外,将Mathematica仿真模拟应用到光的衍射课堂教学中.基于Mathematica软件的交互功能,利用Mathematica的Manipulate命令对单缝夫琅禾费衍射和光栅衍射做了仿真模拟,获得了相应的可以调节各参数(如波长、狭缝宽度、光栅常数等)的动态图形.这对学生建立清晰的物理图像,更好地理解光的衍射的物理规律有很好的促进作用.     

基于LabVIEW的干涉虚拟实验研究

根据光的双缝干涉实验理论,利用Lab VIEW编写程序对双缝干涉实验进行模拟,描述了双缝干涉的图样和光强分布曲线,并计算了条纹间距和对比度,直观地展示了双缝干涉这一物理现象,同时设置了初始条件修改模块,可以清晰地显示不同条件下的干涉现象,为双缝干涉的理论与实验提供了有力的支持。     

基于MATLAB的光学衍射与干涉实验仿真

本文基于光的衍射和干涉理论,通过MATLAB软件编程对单缝衍射、杨氏双缝干涉和多缝衍射进行了计算机仿真,这为光学的理论分析与实验教学提供了方便,并为相关课件设计提供了新的途径.     

基于蒙特卡罗的光栅衍射条纹强度仿真预测

为更加形象、直观展现光栅衍射现象,了解光栅衍射条纹强度变化情况,研究基于蒙特卡罗方法和MATLAB的光栅衍射条纹强度预测方法。依照惠更斯-菲涅耳原理获取光栅衍射强度分布,利用蒙特卡罗方法随机模拟特点,使用MATLAB软件仿真研究光栅衍射条纹强度变化情况,通过各参数值变化获得相应衍射光强分布情况。研究时改变光栅缝数分析光栅衍射条纹主极大强度变化情况,改变光栅常数、缝宽以及波长等参数,分析光栅衍射条纹次极大强度变化情况。研究得出：光栅缝数越多,主极大越大,光栅衍射条纹强度越强,光栅衍射主极大强度受多条单缝衍射强度调制;光栅常数越大次级大强度分布密度越大,缝宽增加衍射现象变弱;波长变大光栅衍射谱线渐宽,锐度降低。     

基于白光干涉与衍射实验的仿真研究

根据惠更斯一菲涅耳原理,应用MATLAB软件编程,模拟了白光通过单缝、双缝、多缝、光栅以及圆孔的干涉或衍射的光强分布图形,通过改变缝宽、缝间距、光强以及圆孔的大小,观察到干涉衍射条纹的相应变化,这与光学理论相符合.这种方法作为辅助教学手段,使抽象而复杂的物理现象变得直观、简单,有助于学生的理解,尤其是对于教学具有非常直观的作用.     

偏振光衍射现象中的光强变化研究

研究了线偏振光的单缝衍射现象,发现线偏振光的衍射光强分布受偏振方向与狭缝间相对取向的制约.发现起偏方向平行于狭缝时,衍射零级光强最大,起偏方向垂直于狭缝时,衍射零级光强最小,拟合出了光强随相对偏振化方向变化的I-φ函数分布曲线及光强分布图像,分析讨论了可能影响I-φ(线偏振光的衍射光强分布随偏振方向与狭缝间相对夹角变化)分布的一些因素.为进一步研究光与物质相互作用的机理提供一定的实验数据和线索.     

夫琅和费多缝衍射计算机模拟及公式推导

夫琅和费多缝衍射是单缝衍射调制的多光束干涉,是波动光学的重要理论。通过从单缝到多缝衍射的实验观察、研究及有关理论,运用推导多光束干涉和单缝衍射光强分布公式,对夫琅和费多缝衍射仿真验证,启示教学及实验。     

用激光衍射法测量细丝直径简

文中对激光衍射测径法测量细丝直径提出了具体的实现方案,并与普通物理实验中的其他测量细丝直径方法一螺旋测微器法进行结果比对：用激光衍射法测量细丝的直径精度更高,前者为0.000 1 mm,后者为0.001 mm;在单缝衍射实验中,用衍射法测量细丝直径比测量狭缝的宽度对彰显“衍射法测量微小量”更直观.     

光栅衍射的仿真实验研究

采用Labview图形化编程模拟光栅衍射光谱,可以非常方便地调节光栅常数、入射光波长、总缝数、单缝宽度、入射方向等参数,观察到衍射光强分布的相应变化,展示光栅光谱的全貌,便于分析衍射光栅的特点。这种方法作为辅助教学手段,有助于学生更加深刻地理解光栅衍射的特征和规律,提高教学质量。     

单缝衍射光强分布的异常分析

该文对单缝衍射实验光强分布曲线次极大值不对称和左右两侧条纹宽度不对称的现象进行分析,并提出了改进方法。