光栅衍射中双光栅法消除缺级现象研究

分析光栅衍射光谱中的缺级现象对光栅衍射实验的影响,讨论了光束正入射和斜入射时衍射条纹的宽度和位置问题,提出了利用两个平行放置的光栅来消除缺级的可行性．     

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。     

光栅衍射条纹法测量平面的倾斜角度

本文提出了一种光栅衍射条纹法,该方法同时适用于小场景和大场景的三维形貌测量,并且使用光栅衍射条纹法测量平面的倾斜角度,通过实验证明该方法可行.     

激光衍射法测量低频液体表面波的参量

实验中实现了液体表面波光栅的光衍射,得到了稳定、清晰的衍射图样。改变表面波振幅,发现了各级衍射条纹的强度变化。理论上分析了表面波的光衍射效应,得到了衍射光强度和表面波振幅以及条纹的空间分布和表面波波长的关系。提出了测量液体的表面张力系数、表面波振幅、波长及波速等表面波参量的方法。该方法具有实时、无损和简单实用的特点。     

闪耀光栅衍射的光强度分布

<正> 1 平面衍射光栅的光强度分布 光栅的每一个缝都要发生衍射作用,这些衍射的光波再互相迭加产生干涉条纹,(1)式表示在透镜l_2的第二焦平面上任一点的光强度。它等于由N个相干光在该点所产生的干涉光强度与宽度为a的单狭缝的夫琅和费衍射在该点所生的光强度的乘积。     

通电光栅对光的衍射

报道了一种栅格上有电流通过的新型光栅（电光栅）．入射到该光栅上的光，经光栅透射和反射后形成的衍射条纹，会发生收缩或扩展；光的偏振面发生旋转可产生法拉第效应．该光栅比同光栅常数的光栅具有较高的分辨率，作为一种提高光栅分辨率的新光电元件，可望应用于光电通讯     

通电光栅对光的衍射

报道了一种栅格上有电流通过的新型光栅，入射到该光栅上的光，经光栅透射和反射后形成的衍射条纹，会发生收缩或扩展，光的偏振面发生旋转可产生法拉第效应，该光栅比同光栅常数的光栅具有较高的分辨率，作为一种提高光栅分辨率的新光电元件，可望应用于光电通讯。     

光栅衍射的计算机模拟

采用计算机的图形化编程方法模拟光栅衍射光谱 ,调节有关参数可适时观察衍射条纹的相应变化     

光学干涉、衍射模拟软件设计

利用Monte-Carlo方法编写了劈尖和牛顿环的干涉以及单缝和光栅的衍射现象的计算机实现程序。可以调整参数,观察各种实验结果。特别是可以观察到劈尖用来检验带有凹痕的平面时出现弯曲的干涉条纹现象,以及做牛顿环实验当平凸透镜离开平面玻璃时干涉条纹变化情况。     

光学干涉、衍射模拟软件设计

利用Monte-Carlo方法编写了劈尖和牛顿环的干涉以及单缝和光栅的衍射现象的计算机实现程序。可以调整参数，观察各种实验结果。特别是可以观察到劈尖用来检验带有凹痕的平面时出现弯曲的干涉条纹现象，以及做牛顿环实验当平凸透镜离开平面玻璃时干涉条纹变化情况。     

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。     

γ-三氧化二铁磁性超微粉粒径分析

理论分析和实验检测两方面的研究都证明晶体粒子超微化和晶格结构的微应变能使X射线的衍射峰变宽.这种使衍射峰变宽的现象被称为超微粒子的(?)化效应.利用X射线衍射仪对衍射峰的纯衍射宽度定量测定,可对超微粒子的粒径大小和晶格微应变的程度作定量地分析.并可进一步研究γ-三氧化二铁超微粉粒径与磁性能的关系.     

亚波长双光栅共振光谱与角谱展宽特征研究

提出了一种亚波长双光栅结构,并用涂布及全息干涉光刻的方法制作了该结构,检验了其共振光谱的特征.分析了亚波长光栅的共振光谱和角谱的带宽展宽、线形改善的原理,用数值模拟的方式研究了双光栅和亚波长光栅的共振光谱和角谱的带宽展宽、线形改良的规律.研究表明:双光栅是性能较好的防伪光栅微结构,可以展宽亚波长光栅的共振光谱、角谱的带宽并能改善光谱线形,获得更佳的彩色光变效果.     

光栅参数与小波谱值的关系

推导了光栅参数与小波频谱值之间的数学关系.采用矢量衍射理论和标量衍射理论两种方法分别计算光栅的衍射效率,并分析两者近似相等的条件,导出光栅参数和小波谱值的关系.以墨西哥帽小波为例计算平面透射光栅的狭缝宽度,获得平面透射光栅参数、衍射效率和墨西哥帽小波谱值的关系.     

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。     

光栅尺寸对光栅泰伯效应的影响

利用菲涅尔衍射理论分析了光栅的衍射，获得光栅菲涅尔衍射的一般公式．通过模拟计算发现了光栅有限尺寸对光栅泰伯效应的影响，并就光栅尺寸对不同泰伯距离处光栅衍射光强分布的影响进行了解释。     

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.     

基于傅里叶级数的矩形光栅衍射分析

在波动光学中,光栅衍射是一个重要的内容。在《大学物理》课中,把矩形光栅衍射作为单缝衍射和多缝干涉来进行处理。基于正弦光栅的衍射规律,从傅里叶级数的角度来重新认识矩形光栅的衍射规律,把矩形光栅衍射看成是不同空间频率正弦光栅衍射结果的迭加。这一结果有助于对一般光栅衍射结果的认识和合理地利用光栅衍射进行空间滤波。