夫琅禾费圆孔衍射的光强分布PPT

1、 夫琅禾费圆孔衍射的光强分布夫琅禾费圆孔衍射的光强分布 班级：班级：1111光信息科学与技术光信息科学与技术答辩人：杜永好答辩人：杜永好学号：学号：2110608100921106081009指导老师：马堃指导老师：马堃论文纲要 研究意义研究意义 研究内容研究内容 研究结论研究结论 致谢致谢 研究意义研究意义衍射是光波的一种重要特征，对光波衍射衍射是光波的一种重要特征，对光波衍射的现象和光波场光强分布可以用菲涅耳的现象和光波场光强分布可以用菲涅耳- -基尔霍夫衍射积分公式来计算。但是菲涅基尔霍夫衍射积分公式来计算。但是菲涅耳耳- -基尔霍夫衍射积分公式通常要做各种基尔霍夫衍射积分公式通常要做各

2、种近似很麻烦，所以为了更加便捷的了解圆近似很麻烦，所以为了更加便捷的了解圆孔夫琅禾费衍射的光强分布，我们通过代孔夫琅禾费衍射的光强分布，我们通过代数和傅里叶变换的方法求得光强分布后利数和傅里叶变换的方法求得光强分布后利用用MATLABMATLAB模拟光强分布模拟光强分布光的波动性发展史光的波动性发展史 光学发展大致可以分为五个时期光学发展大致可以分为五个时期” 研究内容研究内容萌芽时期萌芽时期几何光学时期几何光学时期波动光学时期波动光学时期量子光学时期量子光学时期现代光学时期现代光学时期光的波动性特点光的波动性特点光的衍射光的衍射光的干涉光的干涉光的偏振光的偏振光的衍射理论方法光的衍射理论方法

3、 任何时刻波面上的每一点都可以作为次波任何时刻波面上的每一点都可以作为次波的波源，各自发出的球面次波，在以后的的波源，各自发出的球面次波，在以后的任何时刻，所有这些波的波面的包络面形任何时刻，所有这些波的波面的包络面形成整个波在该时刻的新波面成整个波在该时刻的新波面局限：倒退波局限：倒退波惠更斯惠更斯- -菲涅耳原理菲涅耳原理根据惠更斯的次波假设，补充描述次波的基本特征：根据惠更斯的次波假设，补充描述次波的基本特征：相位和振幅的定量表示式，并且增加了相位和振幅的定量表示式，并且增加了“次波相干次波相干叠加叠加”的原理。的原理。菲涅耳衍射积分菲涅耳衍射积分dSerQAKCEtkri)()()(单

4、缝夫琅禾费衍射光强计算单缝夫琅禾费衍射光强计算通过代数的方法可以计算单缝夫琅禾费衍通过代数的方法可以计算单缝夫琅禾费衍射的光强为：射的光强为：P P点的光强为：点的光强为：ucIuuIIp20220sin/sinucIuuIIp20220sinsin单缝夫琅禾费衍射图样单缝夫琅禾费衍射图样通过通过MTALBMTALB模拟出的图样：模拟出的图样：中央亮条纹特别明亮，宽度是两侧亮条纹的两倍，中央亮条纹特别明亮，宽度是两侧亮条纹的两倍，两侧的亮条纹都是等宽两侧的亮条纹都是等宽的。的。圆孔夫琅禾费衍射的光强计算圆孔夫琅禾费衍射的光强计算衍射分析装置图衍射分析装置图：夫琅禾费衍射是实现傅里夫琅禾费衍射是

5、实现傅里叶变换的物理手段。叶变换的物理手段。通傅里叶变换的办法得通傅里叶变换的办法得到圆孔衍射接收屏的光强为：到圆孔衍射接收屏的光强为： 212222/22raraJarUIMATLABMATLAB模拟圆孔衍射图样光强分模拟圆孔衍射图样光强分布布圆孔衍射图样圆孔衍射图样 圆孔衍射的光强分圆孔衍射的光强分布曲线布曲线 圆孔半径为圆孔半径为1515时时MTALABMTALAB模拟圆孔衍射图样光强分模拟圆孔衍射图样光强分布布三维光强分布三维光强分布MATLABMATLAB模拟圆孔衍射图样光强分模拟圆孔衍射图样光强分布布半径为半径为5 5时时圆孔衍射图样圆孔衍射图样 圆孔衍射的光强分布圆孔衍射的光强分

6、布曲线曲线 MATLABMATLAB模拟圆孔衍射图样光强分模拟圆孔衍射图样光强分布布以上的以上的MTALABMTALAB仿真分析仿真分析可以与理论很好的符合可以与理论很好的符合三维光强分布三维光强分布总结总结 通过傅里叶变换推导出圆孔夫琅禾费衍射的通过傅里叶变换推导出圆孔夫琅禾费衍射的光强分布公式后在此基础上，我们通过计算机中光强分布公式后在此基础上，我们通过计算机中的的MATLABMATLAB仿真分析，在得出衍射图样后我们改变仿真分析，在得出衍射图样后我们改变圆孔的半径再通过圆孔的半径再通过MATLABMATLAB模拟出图样后与理论上模拟出图样后与理论上的分析能够很好的符合的分析能够很好的符合。致谢致谢 在我毕业论文设计得到马堃老师的悉心指导。在我毕业论文设计得到马堃老师的悉心指导。马老师多次询问研究进程，并为我指点迷津，在马老师多次询问研究进程，并为我指点迷津，在此谨向我的论文指导