matlab模拟光栅,用MATLAB模拟正弦光栅的衍射
文章幼号 压 路 用 模拟正弦光栅的衍射 王 建荣 王 小伟 太原科技大学应用科学学院 , 山西 太原 摘 要 墓于光学理 论 的抽象性 , 利用 模拟 了正 弦光栅 的衍射实验 , 得 出正 弦光栅和 黑 白光栅衍射的区别在于孔径 的透射率, 且 正 弦光栅 的 级衍射亮纹及零级 明纹 的距 离与光栅频率、 传输距 离、 入射光波长成正 比 , 和光栅参数无 关的结论 , 为进一步拓 展正 弦光栅 的应用提供 了理论墓础 关祖词 黑 白光栅 正 弦光栅 计算机模拟中圈分类号 文献标识码 饰 叭供 一 , 叭价归曲。司 止司 , 及方。 瓦明田旧 〕乞 雌跳 么妙 即 组, 为 , 价盯 认 妙 迁比价 〔 吧 叹 , 工 初 盯 朗 引言 近几十年来 , 现代光学最重要 的进展之一就是光学信息处理和数字计算的飞速发展 光栅作为传统的光学器件 , 在众多领域里发挥着重要的作用 随着光产业的不断发展 , 人 们对光栅这样一种重要 的光学器件提 出了更多的要求通常 , 在光栅衍射实验中 , 其实验条件是非常苛刻 的 , 这将影 响我们准确地分析和 研究其实验结果 在计算机高速发展 的今天 , 借助计算机利用 对真实实验进行模拟 , 便于与真实仪器相 比较 , 而且 比真实实验更直观准确 , 同时还易于改变参量和进行理论分析 目前 , 对光栅的计算机模拟 实验主要集中 于对黑 白光栅的研究 , 而对正弦光栅的讨论 比较少见 为此 , 本文基于波动光学的基础理论 , 定量分析 了黑 白光栅和 正 弦光栅的衍射结果并从 理论上给出了其区别和联 系 , 最后利用 进行 了模拟 实验 , 给 出 了黑 白光栅和 正 弦光栅的衍射图样 , 并详细讨论了光栅频率 、 传输距离 、 入射光波长 入和光栅参数 。 对正 弦光栅衍射结果 的影 响 这将有助 于 我们清 晰地认识和研究正弦光栅的衍射结果 , 正 确地理解和分 ’ 析光栅衍射图样的特征及其影 响因素 , 为进一步拓展正弦光栅的应用奠定 良好的理论基础 收稿 日期 任 咯戒作者简介 王 建荣 一 , 男 , 山西 临汾人 , 太原科技大学教师 , 硕 士 , 研 究方 向为 子光 学贾 , , , 光栅 燕白光栩及其衍射特征 任何具有空间周期性的衍射屏都可以叫做衍射光栅 衍射光栅主要有透射和反射两类 , 黑白光栅是 由大量极细的黑 白相间的平行条纹组成的 常用的黑 白光栅一般每毫米内刻有几十条乃至上千条缝 , 当光波在光栅上透射时, 它们会发生衍射 , 形成一定的衍射图样 下面考虑一黑 白光栅的衍射实验 实验装置如图 所示 , 为与纸面垂直的线光源 , 它位于 透镜的焦平面上 , 屏幕放在透镜 的焦平面上 , 设各缝的宽度都等于 , 相邻两缝间不透明部分的宽度都等于 , 则 为光栅常数 二万 过戈一叹 一’ ‘ 一一万 丁二, 认一 万 口 、 “ 火一了一少」 。 。 竺互兰旦旦、, 、二了些竺丝、 、 入 入一 公一 气 一。 一一气升 了 、 犷 口 、— —、 入。‘ , 鱿钱』三 。 一 。 上式中 。 的指数‘ 二互土玉丝二 竺, 。 。一 ‘ 、 为合 振幅的相位 , 与光强分布无关 , 故合振幅为 , 。 · 嘿 嘿嘿 · 嘿 ‘ , , 、 ” 汽 几 , 二 若 牡 , 。 其中 图 平面光栅衍射实验装置 万 二二二 —入 介 口 二二 —入 光线经过黑 白光栅衍射时 , 根据下式 二 一 关 “ 一 ‘ 一 。 则 尸 点处的合振动为 。 ‘, 二 「“ ‘ , 二 。 万 二二 已 ‘
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