用半波带法研究夫琅和费单缝衍射

用半波带法研究夫琅和费单缝衍射王红梅１＊黄琳１王智民２（１陕西师范大学物理学系，２陕西师范大学电化教育系，西安７１００６２；第一作者，女，４１岁，教师）现行普通物理光学教材在处理菲涅耳衍射问题时通常采用半波带法，处理夫琅和费单缝衍射，则直接求解惠更斯...     

光栅衍射光强分布的几种简易计算方法

光栅衍射光强分布公式严格的数学推导涉及比较复杂的数学物理知识.而用半波带法、振幅矢量法、三角函数法计算并分析光栅衍射光强分布,计算过程简捷,物理图像清晰,便于学习者更好地理解光栅衍射光强分布规律.     

单缝夫琅和费衍射光强分布的3种计算方法

运用三角函数,采用积分法和数值计算定量计算了夫琅和费衍射光强分布,并用给出了定量计算结果。计算结果表明,菲涅尔半波带法所得暗纹公式和中央零级明纹是精确值,而明纹公式则是近似值;本文结果与振幅矢量法的结果相同。     

单缝夫琅和费衍射光强分布的3种计算方法

运用三角函数,采用积分法和数值计算定量计算了夫琅和费衍射光强分布,并用给出了定量计算结果。计算结果表明,菲涅尔半波带法所得暗纹公式和中央零级明纹是精确值,而明纹公式则是近似值;本文结果与振幅矢量法的结果相同。     

用振幅矢量叠加法研究夫琅和费衍射问题

用振幅矢量叠加法导出单缝的夫琅和费衍射光强分布公式,用该方法讨论不对称衍射屏的夫琅和费衍射光强分布公式,对有位相延迟膜的单缝夫琅和费衍射做了两种方法的讨论.     

用激光衍射法测量细丝直径

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—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。     

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.     

半波带法在分析光栅衍射中的应用

在半波带法分析光栅衍射和半波带法分析单缝衍射二者之间对比的基础上,提出了用半波带法分析光栅衍射是可采用的简便方法。半波带法是处理子波相干叠加的一种有效途径,惠更斯-菲涅耳原理要求对波面作无限分割,而半波带法则用较粗糙的分割来代替。虽然半波带法不够精细,但是可以较为简明地得出衍射图样的某些特征。     

用矢量法计算栅线密度增值的光强分布

对文献「２」中以光学衍射为基础的栅线密度增值的光强分布用矢量法重新进行了计算,与文献「２」的结论一致,可以看出,矢量法计算光的振幅分布及强度分布具有简单、清楚、准确的优点。     

平面光栅衍射的简易分析方法

平面光栅衍射是物理学专业《光学》课程和非物理学的理工科专业《大学物理》课程中的重要内容。该文利用＂等效光束＂的方法分析平面光栅衍射现象。此方法不仅可以非常简单地导出光屏上光强分布规律,而且便于教师和学生深刻地理解Fraunhofer单缝衍射对多光束干涉的调制作用。     

采用光电图像测量技术改进的单缝衍射实验

针对目前单缝衍射实验教学中存在的学生实验测量耗时、实验精度不高的现状,提出了采用普通摄像头构建光电图像测量系统以改进激光单缝衍射实验的方法;该光电图像测量系统利用带USB接口的摄像头作为测量工具,使用C#实现图像的采集、处理,并完成一种新的衍射光强极小值搜索算法和图像像素尺寸定标算法,从而实现单缝衍射±1级衍射光强极小值间距的自动测量;实验结果表明:应用该改进方法能使传统单缝衍射实验实现数字化、可视化和现代化;与传统的测量方法相比,该改进方法能迅速、有效且高精度地实现测量,为实验中的学生进行理论分析留出了充足的时间,因而能有效提高学生在实验中的学习效率。     

用Matlab模拟白光夫琅和费衍射

根据配色原理,将白光衍射分解为三基色衍射场的非相干叠加,用Matlab模拟白光圆孔和单缝衍射场的分布图,给出程序代码,结果形象直观。     

用振幅矢量曲线讨论单缝夫朗和费衍射

通过对单缝夫朗和费衍射振幅矢量曲线的分析 ,得出单缝夫朗和费衍射光强分部特点。     

用半波带法求单缝衍射的光强分布

半波带法是研究衍射问题的一种简便而直观的方法。本文给出了用半波带数表示的单缝夫琅和费衍射光强公式,并据此对光强分布特点作了更为直观的讨论。     

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。     

夫琅和费单缝衍射的光能分布

夫琅和费圆孔衍射的爱里斑内集中了84％的光能，夫琅和费单缝衍射的零级亮纹内究竟集中了多少光能，国内教材都没有提及。本文利用sine函数的积分计算各级衍射条纹内的光能分布。单色平行光垂直照射到缝宽为a的单缝上，在远处的屏上将出现一系列相互平行，明暗相间的衍射条纹，如下图所示。夫琅和费单缝衍射的光强分布可用sine函数表示：其中I0为零级中心的光强，是单缝中心和边缘光线到衍射角为日方向的P点的位相差。单缝衍射的暗纹决定于sine函数的零点．它的前四个零点为；各衍射条纹内的能量分布需要计算含sine函数的积分。在观察屏上…     

关于夫琅和费单缝衍射的几个问题

本文是应用振幅矢量图解法导出夫琅和费单缝衍射条纹公式及相对强度公式的,用这种方法进行推导概念清楚层次简明,避免了较复杂的数学运算。     

路径积分理论对电子衍射态的分析

本文以电子概率波单缝衍射和双缝衍射为例，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。     

椭圆矢量高斯光束多孔衍射的光强分布（英文）

目的分析奇异光束多孔衍射的精细结构。方法基于矢量瑞利-索末菲衍射积分公式,研究矢量椭圆高斯光束三孔衍射的光强分布。主要讨论在轴上、离轴和不同横截面处,精确光强表达式波印廷矢量〈S_z〉的变化规律。结果分析表明:在共轴情况下,参数f对〈S_z〉的影响起重要作用,Δ和Λ也能影响光强的演变。而对于离轴情况,在其横截面上,等光强线先是椭圆,在z/λ=2.459 1时,变为圆形,而后又变成椭圆,但其长、短轴方向交换了位置,通过横向光强等高线,可以更清楚地看出光波的这种演化规律。结论可以通过合理选择光学参数,控制多孔衍射对光束传输质量的影响。     

几种互补屏的衍射场对巴俾音（Babinet）原理的佐证

从次波相干叠加这个基本理出发，用振幅矢量叠加复振幅积分等方法推得一些常见互补屏的标量衍射光场分布，其结果都与巴俾涅原理自洽，因而可作为对巴俾涅原理的佐证。