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.     

衍射光强分布规律的计算机采集与分析

指出了测量衍射光强分布规律的传统方法 (即螺杆带动光电池法 )产生较大误差的主要原因 ,介绍了利用CCD器件对衍射光强分布进行采集的原理、实验装置和调试要求 ,得到了不同缝宽的单缝和双缝衍射光强的分布曲线 ,计算了这些光强分布曲线的相对光强和相对光强分布 ,并与理论值比较 ,求出了相对误差。     

光强度相等的两束相干光的圆孔夫朗和费衍射的光强分布

本文从光的叠加原理出发，详细地计算了两束等光强的相干光经夫朗和费圆孔衍射后的光强分布，并将它与非相干情况下的衍射光强分布作比较，结果表明两者的光强分布存在很大的差别。在此基础上给出了发射等光强相干光的两物点恰能分辩的距离。     

高斯光束圆孔衍射特性

把圆孔光阑窗口函数展开为有限复高斯函数和,用Collins积分公式导出了高斯光束圆孔衍射光场分布的近似解析表达式.经计算机数值计算,分析了轴上光强和不同衍射区观察面上的光强分布,研究了轴上任意点的光强随圆孔半径变化的关系.指出轴上存在"衍射焦点".     

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。     

基于菲涅耳原理的光衍射光强分布数值模拟

从惠更斯-菲涅耳原理出发,通过数学近似得到光衍射光强的分布公式.为验证理论计算中数学近似是否合理,将光强分布的数值模拟结果与实验室实测结果进行了比较,发现二者在误差允许的范围内一致.在此基础上,利用Fortran软件对光栅衍射结果进行了数值解析,并模拟实现了光强在接收屏上的分布.     

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.     

光栅衍射中狭缝被有规律遮住时对透射光强影响的讨论

大学物理教学中对光栅衍射只采用定性方式讨论衍射光强主极大和极小的条件,并没有定量给出衍射光强的清晰的 理论分析.本文从理论上解决了光栅衍射中光强分布问题,并给出狭缝被有规律遮住时光强分布取极大条件的理论讨论.     

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.     

高斯光束通过球差透镜后光强随入射光束光腰半径的变化

根据广义惠更斯－菲涅尔衍射积分公式,利用数值计算,研究了高斯光束通过球差透镜后光强分布随入射光束光腰半径的变化规律。相同球差情况下,随着入射乐束光腰半径ｗ０的增加,球差对衍射光场分布的影响增大。ｗ０越大,衍射光强越大,焦移也越大。本文所得结果对实际应用有一定参考意义。     

光源特性对双光束干涉现象的影响

用数学分析的方法,讨论了光源特性对双光束干涉强度分布的影响,结果表明,在干涉装置中,光源单色性的好坏,几何线度的大小直接影响着干涉条纹的清晰程度。     

利用Matlab实现光栅衍射可视化教学

通过Matlab编程研究透射光栅狭缝数对衍射光强分布的影响,结果发现：主极大的宽度随狭缝数N的增大而减小,其强度随狭缝数N的增大而增大;当N越大,次极大明纹的线宽越小,其光强越弱;当N很大时,次极大似乎完全消逝,形成明锐主极大的宽广连续暗的背景。这一结论,为光栅设计和优化提供较强的理论依据,对光栅衍射及其实验教学具有一定的应用价值。     

乘性噪声和注入信号对单模激光一级相变类比的影响

从含有注入信号的单模激光场的增益-噪声模型出发,得出激光场的定态强度分布函数。讨论了不同乘性噪声取值下的单模激光场一级相变参数区域图的变化,并给出了定态强度分布函数关于光强和注入信号关系的三维变化趋势图。     

分光光度法测定独活中黄酮的研究

采用分光光度法测定了独活中芦丁的含量,在420---640nm处扫描,由扫描结果确定测定检测波长为508nm,以吸光度为纵坐标,浓度为横坐标,绘制标准曲线,结果表明芦丁在0.016mg/ml—0.080mg/ml范围内呈良好的线性关系,相关系数为0.9997,芦丁的回收率为:101%,RSD为1.1%(n=6)。     

乙醛光催化降解的动力学研究

利用气相色谱分析技术，在自制的间歇式循环反应系统中对乙醛的气-固相光催化降解动力学行为进行了实验研究．结果表明：当乙醛初始浓度较高时，如果催化剂表面辐射强度较低，则反应过程处于光子传递控制过程，反应速率与光强成正比，若催化剂表面辐射强度较高，则反应过程符合Langmuir-Hinshelwood动力学方程；当乙醛初始浓度较低时，随着紫外光辐射强度从低到高变化，光催化反应均为一级反应过程，反应速率常数随着光强的增加而增大，但当光强大于11．6W／m^2时，光催化反应过程处于表面作用控制过程，光强的提高对反应速率不再有促进作用．     

光照度及葡萄糖浓度对螺旋藻生长的影响

研究光照度和葡萄糖浓度对钝顶螺旋藻光合自养及混合培养生长速率的影响．在光合自养中，钝顶螺旋藻的生长受光照度的影响，最佳的光照度约为４０００ｌｘ．光照度的减少将明显降低其生长速率。如果光照度低于５００ｌｘ，将观察不到其生长．在混合培养中，光照度对螺旋藻的影响不及在光合自养中显著．在２０００至４０００ｌｘ光照度范围内，螺旋藻的生长几乎不受影响。而且在２．５×１０ｋｇ／Ｌ的葡萄糖浓度下，可获得２．６６×１０－３ｋｇ／Ｌ的最高干细胞质量浓度．光照度和葡萄糖浓度对钝顶螺旋藻生长的影响是相关联的：当光照度从４０００ｌｘ降至５００ｌｘ时，如果要获得最大的螺旋藻生长速率，葡萄糖的浓度应该从２．５×１０－３ｋｇ／Ｌ增加至５．０×１０－３ｋｇ／Ｌ。     

夫琅和费单缝衍射现象的计算机模拟

《光学》是以实验为基础的科学,光的衍射是《光学》中的重点内容,在教学中发现学生对理解单缝衍射的光强分布及衍射花样随缝宽的变化规律时,存在一定困难。为了方便学生对衍射现象的理解,本文运用VB6.0和Photoshop4.0设计仿真了单缝衍射光强分布的实验规律,解决了这一问题。     

偏振奇偶相干态中光场的偏振特性

利用量子光学中表示量子化光场偏振特性的Stokes算符,讨论了偏振奇偶相干态的偏振特性,研究了在此光场中Stokes参量的涨落及其压缩特性和光场的偏振度.结果表明,在适当的参量与较小的光强下,光场的Stokes参量将出现压缩.随着光强增强,压缩减弱.由于光场的量子化,偏振度永远小于1,且与光强有关.即在量子光学中,不存在完全偏振光,只有在很强的光下,才接近于完全偏振光.     

由水中气泡界面识别的散射光判定入射光强

光源的选择对研究水中气泡界面的光强非常重要。研究水中气泡流体可视化PIV技术时,如果CCD探测器已经获得某散射光的强度,反推照明光源的强度,这为流体可视化技术提供选择光源强度和光源位置的理论依据。首先导出散射光线与入射点的夹角公式,明确任一散射光的位置;再由CCD探测器获得某次散射光的强度,利用菲尼尔公式并考虑光的吸收导出入射点光源的光强公式;最后通过实验获得实验结果与理论值相吻合。     

激光判断滴定终点新方法的研究

报道了一种用激光透过溶液后光强度的变化来判断络合滴定终点的新方法,此法避免了因为滴定终点颜色变化不明显而带来的观察误差。