菲涅尔圆孔衍射

本文导出了普遍情况下的菲涅尔圆孔衍射的精确积分表达式，从而实现对菲涅尔辅圃孔衍射整个衍射空间的光场和衍射光强分布的理论计算，在某些情况下，这个积分表达式可得出积分结果。     

菲涅尔圆孔衍射

本文导出了普遍情况下的菲涅尔圆孔衍射的精确积分表达式，从而实现对菲涅尔圆孔衍射整个衍射空间的光场和衍射光强分布的理论计算。在某些情况下，这个积分表达式可得出积分结果。     

点源圆孔衍射光场的计算

圆孔衍射对光束的传输与变换、光学成像系统的衍射成像及光信息处理的调制与滤波等方面有着重要作用。先由菲涅耳-基尔霍夫衍射积分公式得到点源圆孔衍射的积分表达式,然后提出点源圆孔衍射的一种数值计算方法,推导了点源圆孔菲涅耳衍射及其特殊情况夫琅禾费衍射的解析计算式,并利用Matlab软件模拟了傍轴区的衍射场,模拟实验表明了这两种计算方法都是有效而可靠的,有利于衍射理论与技术的发展。     

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.     

截断参数对透镜衍射场分布的影响

基于菲涅尔衍射积分和将硬边孔径函数展开成有限项复高斯级数方法推导出了计算透镜衍射光强分布的解析表达式.所得的解析表达式克服了直接计算衍射积分的困难.应用这个表达式研究了截断参数(透镜的半径与高斯光束束腰半径的比值)对透镜衍射场分布的影响.数值结果显示,由于透镜的孔径对高斯光束的截断使得焦点向着透镜迁移,截断参数愈大,焦移量愈大,成像光斑愈大.     

环境温度变化对双波段谐衍射光学元件衍射效率的影响

基于二元光学元件的位相延迟表达式,推导出谐衍射光学元件随环境温度影响的位相延迟表达式、衍射效率表达式和带宽积分平均衍射效率表达式.定性分析了谐衍射光学元件衍射效率和带宽积分平均衍射效率与环境温度变化的关系.从理论上解释了谐衍射光学元件的特性,确定了谐衍射光学元件衍射波峰随环境温度变化的现象与变化规律.分析表明:在双波红外范围内,谐衍射光学元件的谐波长随环境温度升高向长波方向漂移,随环境温度降低向短波方向漂移.环境温度变化对谐衍射光学元件衍射效率和带宽积分平均衍射效率的影响较大.因此谐衍射光学元件只能应用于波段较窄、温度变化范围较小的折衍射混合成像光学系统中.     

Fresnel圆孔衍射的Fresnel—Kirchhoff积分

在一般教科书中,采用半波带法定性讨论Fresnel圆孔衍射,为了定量分析、讨论这个问题,我们根据光学理论,通过Fresnel-Kirchhoff积分计算圆孔衍射在其轴上的光强分布,并进一步分析、讨论Fresnel衍射和Fraunhofer衍射的联系和区别. 设衍射圆孔半径为R,点光源S和观察点P在通过圆心O,且与圆孔平面垂直的轴线上,Z_0、ZR,如附图所示.     

用Gauss求积法计算菲涅耳圆孔衍射光强

以圆孔衍射为例,用Gauss求积法计算平面屏幕衍射的菲涅耳积分,得出被一个单色点光源照明的小圃孔的菲涅耳衍射区中任意点的光强。     

倒置显微镜成像系统焦区衍射场分析

采用射线追迹与Stratton-Chu矢量衍射积分相结合的方法，分析计算小F数倒置显微镜成像系统焦区的矢量衍射场分布，假设一线极化平面波倾斜入射在系统入瞳上，入射波频率在毫米波频段，给出了成像系统焦区衍射场分布的数值计算结果，其等高线图显示出一定像差条件下透镜系统的成像性能，分析了衍射场的矢量特性，计算与实验做了比较，两者吻合。     

平行光入射时的圆孔衍射

用标量衍射理论导出平称光入射时，圆孔衍射的精确积分表达式，用数值积分法可求出整个衍射空间的光场和光强的分布。在某些情况下可行出积分结果。     

两束不等强相干光的圆孔夫朗和费衍射

本文从光的叠加原理出发,详细地计算了两束不等光强的相干光经圆孔夫朗和费衍射后两爱里斑斑心联线上的光强分布,以及衍射屏面上的衍射图样。并将它与非相干情况下的衍射作比较,严格的数字计算表明:两者的光强分布和衍射图样都存在着很大的差别。在此基础上给出了发射不等光强相干光的两物点恰能分辨的距离。     

单电子双缝及多缝衍射的定量分析

以单电子的双缝和多缝衍射为例，用费曼的路径积分理论对量子衍射态进行了定量分析，方法简单、明了。     

X射线衍射及应用

1895年伦琴发现X射线.德国物理学家劳厄于1912年发现了X射线衍射现象,并导出了劳厄晶体衍射公式.紧接着,英国物理学家布拉格父子又将此衍射关系用简单的布拉格定律表示,使之易于接受.到本世纪四、五十年代,X射线衍射的原理、方法及在各方面的应用虽已建立,其应用范围已遍及物理、化学、地质学、生命科学,工程及材料科学等各个领域,在材料科学和工程方面的贡献尤为显著,本文扼要地叙述了X射线的原理、设备、方法及其应用.     

空间自位相调制生成激光衍射环研究介质的热致非线性

本文通过衍射理论分析了介质中由于热致非线性而产生的衍射环。根据空间自位相调制原理，由衍射环数可近似求出介质的热光系数。并从实验上对茶酒精溶液的热致非线性进行了研究，其结果与用Ｚ－ｓｃａｎ法测量值基本相同。     

基于量子理论方法的分子C60单缝衍射研究

已有大量实验对各种粒子的衍射现象进行了研究,并在理论上用许多模型解释了这些衍射现象.笔者应用量子理论方法研究了C60的单缝衍射问题,所得的结果与实验符合较好.     

夫琅和费衍射法测量细丝直径的研究

系统分析了夫琅和费衍射法测量细丝直径的各种误差因素,提出了工作距离D的标定方法。对4根直径不同的细丝进行了测量,最后,用另外两种测量方法对衍射法测得的结果进行了验证。     

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。     

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。     

用定角扫描法研究NiTi合金相变的动力学

NiTi合金相变包括有,过程.这些相变可以彼此分开相继发生,也可以重叠出现. 通常的X射线衍射方法由于不易掌握各相开始出现和消失时刻,特别是在像NiTi合金中几种相变情况下,对结果分析有一定困难.本文采用定角扫描方法研究NiTi合金相变的动力学行为,给出了各相在相变中消长的动态图象,有助于了解NiTi合金相变的特征. 1.实验材料与方法试样直径为1.5mm的NiTi丝,含Ni量为50.3at％.为使相变过程稳定,经973K×1/2hr冰水淬火后在室温至423K进行n=40次的热循环.试样A和B分别对应于无应力σ=0和有应力σ=570MPa下进行热循环. X射线衍射是在日本理学D/MAX-ⅢA衍射仪上进行,采用高温纤维试样附件,