圆孔菲涅尔衍射MATLAB仿真

菲涅尔圆孔衍射光强测定的实验分析

xx

（xx学院物理系 10级物理2班 云南 玉溪 653100）

指导教师：xx

摘要：本文主要分析了菲涅尔圆孔衍射图样的特点，设计实验对光强分布规律进行验证，通过

对比证明理论值与实际值之间存在一定偏差。

关键词：菲涅尔圆孔衍射；光强

1.引言

“衍射”是生活中一种普遍的光学现象，但不常被人们发现和熟知。光的衍射现象是光的波动性的重要体现。姚启钧先生在第四版《光学教程》中指出，衍射是指光在传播过程中遇到障碍物，会绕过障碍物偏离直线传播而进入几何阴影，并在屏幕上出现光强分布不均匀的现象，这种现象我们就将其称为光的衍射[1]。衍射又可根据障碍物到光源和考察点到障碍物的距离的不同分为两种，障碍物到光源和考察点的距离都是有限的，或其中之一为有限，这就称为菲涅尔衍射，又称近场衍射，另一种是障碍物到光源和考察点的距离可以认为是无限远的，则称为夫琅禾费衍射，又称远场衍射[1]。

衍射实验大多集中在夫琅禾费衍射的研究，直到近些年对菲涅尔衍射光强测定的探究才日益多了起来。顾永建曾对菲涅尔圆孔衍射中心场点光强的表示方法和分布特点做出过研究，其分别从矢量图解法和积分法推导出菲涅尔圆孔衍射中心场点的光强的表示方法和分布特点

[2]

。侯秀梅，郭茂田，

南京航空航天大学

题目： 高等光学期末报告

基于Matlab的单缝菲涅尔衍射实验仿真

学 院 专 业 姓 名 学 号

2014 年 12 月 30 日- 1 -

基于Matlab的菲涅尔衍射仿真

摘 要

光学试验中衍射实验是非常重要的实验. 光的衍射是指光在传播过程中遇

到障碍物时能够绕过障碍物的边缘前进的现象, 光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据. 衍射系统一般有光源、衍射屏和接受屏组成, 按照它们相互距离的大小可将衍射分为两大类, 一类是衍射屏与光源和接受屏的距离都是无穷远时的衍射, 称为夫琅禾费衍射, 一类是衍射屏与光源或接受屏的距离为有限远时的衍射称为菲涅尔衍射。

本文用Matlab软件主要针对单缝菲涅尔衍射现象建立了数学模型，对衍射光强分布进行了编程运算，对衍射实验进行了仿真。

关键字：Matlab；单缝菲涅尔衍射；仿真;光学实验

Abstract

Optical diffraction experiment is a very important exp

基于Matlab的矩孔菲涅尔衍射仿真

摘要

光学试验中衍射实验是非常重要的实验. 光的衍射是指光在传播过程中遇到障碍物时能够绕过障碍物的边缘前进的现象, 光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据. 衍射系统一般有光源、衍射屏和接受屏组成, 按照它们相互距离的大小可将衍射分为两大类, 一类是衍射屏与光源和接受屏的距离都是无穷远时的衍射, 称为夫琅禾费衍射, 一类是衍射屏与光源或接受屏的距离为有限远时的衍射称为菲涅尔衍射。

本文用Matlab软件主要针对矩孔菲涅尔衍射现象建立了数学模型，对衍射光强分布进行了编程运算，对衍射实验进行了仿真。

关键字：Matlab；矩孔菲涅尔衍射；仿真;光学实验

Abstract

Optical diffraction experiment is a very important experiment. is the diffraction of light propagation of light in the obstacles encountered in the process to bypass the obstacles when the forward edge of the phenomeno

基于Matlab的矩孔菲涅尔衍射仿真

摘要

光学试验中衍射实验是非常重要的实验. 光的衍射是指光在传播过程中遇到障碍物时能够绕过障碍物的边缘前进的现象, 光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据. 衍射系统一般有光源、衍射屏和接受屏组成, 按照它们相互距离的大小可将衍射分为两大类, 一类是衍射屏与光源和接受屏的距离都是无穷远时的衍射, 称为夫琅禾费衍射, 一类是衍射屏与光源或接受屏的距离为有限远时的衍射称为菲涅尔衍射。

本文用Matlab软件主要针对矩孔菲涅尔衍射现象建立了数学模型，对衍射光强分布进行了编程运算，对衍射实验进行了仿真。

关键字：Matlab；矩孔菲涅尔衍射；仿真;光学实验

Abstract

Optical diffraction experiment is a very important experiment. is the diffraction of light propagation of light in the obstacles encountered in the process to bypass the obstacles when the forward edge of the phenomeno

全息光栅制作方法的设计和研究

全息光学元件（HOE）是指采用全息方法（包括计算全息方法）制作的，可以完成准直、 聚焦、分束、成像、光束偏转光束扫描等功能的元件。在完成上述功能时，它不是基于光的反射和规律折射，而是基于光的衍射和干涉原理。所以全息光学元件又称为衍射元件。常用的全息光学元件包括全息透镜、全息光栅和全息空间滤波器等。全息光栅是一种重要的分光元件。作为光谱分光元件，与传统的刻划光栅相比，具有以 下优点：光谱中无鬼线、杂散光少、分辨率高、有效孔径大、生产效率高、价格便宜等，已 广泛应用于各种光栅光谱仪中，供科研、教学、产品开发之用。作为光束分束器件，在集成 光学和光通信中用作光束分束器、光互连器、耦合器和偏转器等。在光信息处理中，可作为 滤波器用于图像相减、边沿增强等。本实验主要进行平面全息光栅的设计和制作实验。

一. 实验目的

1.学习掌握制作全息光栅的原理和方法。

2.学习掌握制作全息复合光栅的原理和方法，观察其莫尔条纹。

3.设计制作全息光栅并测出其光栅常数（要求所制作的光栅不少于100条/毫米）

二、 实验原理

1．全息光栅

全息光学元件是指基于光的衍射和干涉原理，采用全息方法制作的，可以完成准直、聚焦、分束、成像、光束偏转、光

针对各种类型的Fresnel透镜的设计方法,从弧形基面Fresnel透镜的结构设计出发,通过对不同楞型条件的推导,从而获得能够适应各种类型Fresnel透镜结构设计的统一的设计公式。并据此,提出了Fresnel透镜效率计算方法,对目前常用Fresnel透镜的光学效率进行分析对比,对其适用性和优缺点作了定性评价。

第32卷　第6期

2010年3月武　汉　理　工　大　学　学　报JOURNALOFWUHANUNIVERSITYOFTECHNOLOGYVol.32　No.6　Mar.2010DOI:10.3963/j.issn.167124431.2010.06.016

菲涅尔聚光透镜的一般设计方法及效率分析

李　鹏1,吴贺利1,杨培环1,蔡兰兰1,王利权1,翟鹏程2

(1.武汉理工大学机电工程学院,武汉430070;2.武汉理工大学理学院,武汉430070)

摘　要:　针对各种类型的Fresnel透镜的设计方法,从弧形基面Fresnel透镜的结构设计出发,通过对不同楞型条件的推导,从而获得能够适应各种类型Fresnel透镜结构设计的统一的设计公式。并据此,提出了透镜效率计算方法,对目前常用Fresnel透镜的光学效率进行分析对比,。

关键词:　Fresnel透镜

9卷第4期 2第 0026年 月8:文章编号1 761一

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5第一涅尔菲半带径与地震资料横的向分辨力王绪松1 (

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国中科学地院质与地球物 研理究所,、

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中石国集油团方地东球物理勘探有限责任公河司北琢妇} 0 77521):要对摘第一菲涅尔带径的半物理概念进行 了析剖指出代它该带内地表能量震同相强并加能不代表两个体砂,,相隔远时多才被认能为是两砂个这一物体理过程,,。

针对目地震前资料横向分辨力计方法在算概 上念的混淆从,

。光学辨分力的定义出发用利利判瑞据推导了一种新的计算公式公式的数值结相果差无关几键词:。

推结果表导明在实际资处理中料这两。

,个,可以将第一菲涅带尔半径作地为震资横向料分辨力的一种似近:文献标码识

A横向分辨力;第一菲涅尔带;衍射孔径 瑞;判利据:

图分中类号 P36 1.

4在地球理物资料的集和采处理中分辨力是一个很要重的概念 ik在早 期 cR,

。,

’口地震 l辨力但会影是响地地震质释

大学物理 光学

14§14-7 单缝和圆孔的夫琅禾费衍射 单缝夫琅禾费 夫琅禾费衍射 一、单缝夫琅禾费衍射 1.衍射装置及花样 1.衍射装置及花样 单缝 衍射角 透镜 衍射屏

f

I

太原理工大学物理系

大学物理 光学

衍射图样衍射条纹与狭缝平行。 (1) 衍射条纹与狭缝平行。 (2)中心条纹很亮，两侧明条纹对称分布，亮 (2)中心条纹很亮，两侧明条纹对称分布， 度减弱。 度减弱。 中央亮斑的宽度为其他亮斑的两倍。 (3)中央亮斑的宽度为其他亮斑的两倍。

太原理工大学物理系

大学物理 光学

2.菲涅耳半波带法 菲涅耳半波带法 衍射角 A

fp o

B 缝宽AB = a 缝宽

δ 称为衍射角 称为衍射角

A→P 和 B→P的光程差 的光程差

= 0,δ = 0 ——

δ = a sin 中央明纹(中心) 中央明纹(中心)

太原理工大学物理系

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当asin =λ时，可将缝分为两个半波带 半波带 半波带

AA 1

p

o相邻半波带的相对应光 线的光程差均是λ/2

B

λ/ 2

相邻半波带的相对应点光线的光程差均是λ/2, , 两个“半波带” 处干涉相消形成暗纹。 两个“半波带”发的光在 P处干涉相消形成暗纹。 处干涉相消形成暗纹 太原理工大学物理系

大学物理 光学

德尔菲法的简介

德尔菲法是在20世纪40年代由O．赫尔姆和N．达尔克首创，经过T．J．戈尔登和兰德公司进一步发展而成的。德尔菲这一名称起源于古希腊有关太阳神阿波罗的神话。传说中阿波罗具有预见未来的能力。因此，这种预测方法被命名为德尔菲法。1946年，兰德公司首次用这种方法用来进行预测，后来该方法被迅速广泛采用。

德尔菲法也称专家调查法，是一种采用通讯方式分别将所需解决的问题单独发送到各个专家手中，征询意见，然后回收汇总全部专家的意见，并整理出综合意见。随后将该综合意见和预测问题再分别反馈给专家，再次征询意见，各专家依据综合意见修改自己原有的意见，然后再汇总。这样多次反复，逐步取得比较一致的预测结果的决策方法。

德尔菲法依据系统的程序，采用匿名发表意见的方式，即专家之间不得互相讨论，不发生横向联系，只能与调查人员发生关系，通过多轮次调查专家对问卷所提问题的看法，经过反复征询、归纳、修改，最后汇总成专家基本一致的看法，作为预测的结果。这种方法具有广泛的代表性，较为可靠。 [编辑]

德尔菲法的起源演变

? 起源

德尔菲法是在20世纪40年代由赫尔默(Helmer)和戈登(Gordon)首创，1946年，美国兰德公司为避免集

德尔菲法的简介

德尔菲法是在20世纪40年代由O．赫尔姆和N．达尔克首创，经过T．J．戈尔登和兰德公司进一步发展而成的。德尔菲这一名称起源于古希腊有关太阳神阿波罗的神话。传说中阿波罗具有预见未来的能力。因此，这种预测方法被命名为德尔菲法。1946年，兰德公司首次用这种方法用来进行预测，后来该方法被迅速广泛采用。

德尔菲法也称专家调查法，是一种采用通讯方式分别将所需解决的问题单独发送到各个专家手中，征询意见，然后回收汇总全部专家的意见，并整理出综合意见。随后将该综合意见和预测问题再分别反馈给专家，再次征询意见，各专家依据综合意见修改自己原有的意见，然后再汇总。这样多次反复，逐步取得比较一致的预测结果的决策方法。

德尔菲法依据系统的程序，采用匿名发表意见的方式，即专家之间不得互相讨论，不发生横向联系，只能与调查人员发生关系，通过多轮次调查专家对问卷所提问题的看法，经过反复征询、归纳、修改，最后汇总成专家基本一致的看法，作为预测的结果。这种方法具有广泛的代表性，较为可靠。 [编辑]

德尔菲法的起源演变

? 起源

德尔菲法是在20世纪40年代由赫尔默(Helmer)和戈登(Gordon)首创，1946年，美国兰德公司为避免集