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。     

基于MATLAB的圆孔衍射实验模拟

根据物理光学中光的圆孔衍射理论,利用MATLAB工具编写程序进行实验模拟,绘出圆孔衍射的衍射图样以及三维的光强分布,直观的展现了圆孔衍射的物理现象,并考虑到实际衍射的情况,对非单色光进行了讨论。     

对称六边形孔的Fraunhofer衍射图样模拟

利用基尔霍夫衍射理论,推导出不同对称六边形孔的Fraunhofer(夫朗禾费)衍射在屏幕上的相对衍射强度的分布公式,并利用Mathematic软件模拟了不同对称六边形孔的Fraunhofer衍射图样与强度分布,从而找出了不同对称六边形孔的形状与Fraunhofer衍射图样之间的内在规律.     

基于波长颜色映射关系的白光干涉及衍射图样仿真

依据建立的可见光波长与MATLAB色谱矩阵参数的映射关系,把按照真实实验参数计算获得的杨氏干涉实验干涉图样的强度分布,变成了用于干涉图样显示的色谱矩阵,从而实现了单色光杨氏干涉实验的计算机写真;以同样的方式获得了单色光圆孔夫琅和费衍射实验的计算机写真。以此为铺垫,根据颜色匹配理论和计算机颜色显示的叠加原理,用波长分别为700 nm(红)、546.1 nm(绿)和435.8 nm(蓝)的光谱色为三原色匹配等能白光,实现白光杨氏干涉和圆孔夫琅和费衍射图样的计算机仿真。这种方法可广泛用于与可见光有关的色散、激光传播规律、空间滤波等物理现象讨论与分析。     

同一板条马氏体束内相邻板条位向关系

利用汇聚束电子衍射研究了Fe-20Ni-5Mn钢中同一板条马氏体束内相邻板条的位向关系，发现了同一板条马氏体束内相邻板条之间的孪晶取向关系，并根据切转晶体学理论解释了同一板条马氏体束内相邻板条之间的位向关系。     

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。     

液体表面波衍射条纹强度不对称性与频率的关系

采用激光衍射法获得了低频液体表面波衍射条纹,并对衍射条纹强度不对称性的影响因素进行了分析,发现其明显程度随表面波频率的增大而非线性增加。自组实验测量系统、自行设计实验方法获得液体表面频率在160Hz-250Hz变化时的衍射图样,利用光强分布软件对所得图样进行处理得到了衍射条纹强度不对称性与表面波频率的关系,实验与理论吻合。     

连续波强激光传输的研究

进行了千瓦级连续波ＣＯ２强激光传输的实验研究，传输距离分别为５０ｍ，８０ｍ和１００ｍ，接收到的远场花样中衍射次极大出现了不连续分布。通过远场强度分布的数值模拟对实验结果进行了定性的解释。研究结果为进一步深入研究提供了有益的资料。     

Study on the characteristics of scattering from buildings

The scattering characteristics of electromagnetic waves from buildings are presented. The uniform geometric theory of diffraction (UTD) is employed to approximate the near field-far field distribution. The numerical results presented demonstrate that the UTD solution can be conveniently and efficiently applied to many practical problems. As such results are of importance to the mobile communication field. Supported by the National Natural Science Foundation of China Ngondo Alick: Zimbabwean, born in 1966, Master Student All correspondence Contact Person     

光的干涉与衍射的Matlab仿真及其实验观测

利用Matlab仿真模拟了双缝干涉随缝宽变化的光强分布曲线,结果表明随着缝宽的增大,干涉条纹受到单缝衍射的调制,最终变成双缝衍射。通过实验观测了不同缝宽的双缝干涉与衍射图样,发现缝宽较大呈现的是双缝衍射现象,缝宽减小后才观测到明暗相间、等间距的双缝干涉条纹,与模拟结果一致。同时根据光的双缝干涉与单缝衍射所测数据测定了激光波长。通过从理论与实验上对光的干涉与衍射的探究,直观地展示干涉与衍射条纹分布特点,这能加深对光的干涉与衍射的理解和掌握。     

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。     

The notched filtering characteristics of stratified volume holographic grating

Utilizing the tool of beam propagation method (BPM) to calculate the zeroth order diffraction beam intensity, we find SVHG displays notched diffraction response as a function of the readout wavelength. Using the method of SA and considering the variance of refractive index as the readout wavelength changes, a practiced notch filter can be designed and the period of the filter is discussed. Foundation item: Supported by the National Natural Science Foundation of China (69607005) Biography: LI Xiang-yang (1974-), male, Master candidate: Research direction: message optics.     

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.     

方形纹光栅的Fraunhofer衍射场研究

对方形纹光栅的Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ衍射场进行了研究，给出了衍射场强度分析的一般表达式，并利用计算机绘出了该场的一些衍射光样．     

共焦球面腔的衍射模拟

根据激光谐振腔的衍射理论,利用Matlab模拟了共焦腔横模的光强分布及光斑花样,使横模概念更加清晰、直观,加深了对衍射理论的理解．     

无衍射光路中 axicon 透镜倾斜允差的计算

通过基尔霍夫衍射积分来分析ａｘｉｃｏｎ透镜倾斜时衍射图发生的变化，根据衍射图变化的不同特征，确定各种应用条件下对ａｘｉｃｏｎ透镜倾斜量的允差要求．     

多色高斯光束照射下透镜轴棱锥的聚焦特性

从菲涅耳衍射积分公式出发,推导多色高斯光束被球差透镜衍射后光强分布的解析公式,进行数值模拟和物理分析.结果表明,光谱半宽σ小的多色高斯光束照射透镜轴棱锥时,不同观察面的光强分布均为J20的形式.随观察平面远离透镜轴棱锥,横向光强第1零点半径逐渐增大;但当σ取值较大时,横向光强分布不再是J20的形式,且横向光强的零点不再明显.对于轴上光强而言,多色高斯光束提高轴上光强分布的均匀性.     

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.     

Finding global minima with a new dynamical evolutionary algorithm

A new dynamical evolutionary algorithm (DEA) based on the theory of statistical mechanics is presented. This algorithm is very different from the traditional evolutionary algorithm and the two novel features are the unique of selecting strategy and the determination of individuals that are selected to crossover and mutate. We use DEA to solve a lot of global optimization problems that are nonlinear, multimodal and multidimensional and obtain satisfactory results. Foundation item: Supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 60133010, NO. 60073043 and No. 700/1042) Biography: Zou Xiu-fen(1996-), female, Ph. D candidate, Associate professor, research direction: evolutionary computing, parallel computing.     

植物种群分布格局的动态变化规律

本文从植物种群个体分布格局在时空系列上动态变化规律的研究,探讨植物种群结构的演变特点。种群分布格局与种群数量动态密切相关,种群数量的消长造成了种群分布格局类型(typc),格局规模(scale)、格局强度(intensity)、格局纹理(grain)的相应变化。在时间,空间梯度系列上,随着环境旱化程度的加强。旱中、中旱生类型的种群或消失,或种群分布格局的规模逐浙缩小,格局强度加强,格局纹理变粗;早生类型的种群分布格局观模则有扩大的趋势,格局强度减弱,格局纹理变细,可见,环境因子的改变,特别是水分状况的改变,是种群分布格局变化的主要影响因素。