改變觀察屏與衍射屏間距(共8頁(yè))

1、通過(tnggu)改變觀察(gunch)屏與衍射屏間距，使觀察屏上發(fā)生(fshng)的衍射逐漸由菲涅耳衍射轉(zhuǎn)為夫瑯和費(fèi)衍射 原理圖：S點(diǎn)光源發(fā)出的波長(zhǎng)lam=500納米 S點(diǎn)發(fā)出光線經(jīng)過單縫， 縫寬a； 單縫到衍射屏的距離LMatlab代碼 clear;clcl=10;%l=input (單縫到衍射屏的距離L=);a=0.2;%a=input(單縫的寬度(mm)a=);lam=500e-6;%lam=input(波長(zhǎng)(nm);x=-1:0.001:1;%接收屏邊界y=x./sqrt(x.2+l2);z=a.*y/lam;I=1000*(sinc(z).2; %計(jì)算接受屏某點(diǎn)光強(qiáng)subplot(

2、2,1,1)%繪制仿真圖樣及強(qiáng)度曲線image(2,x,I)colormap(gray(3)title(單縫衍射條紋)subplot(2,1,2)plot(x,I)3)初始仿真圖樣（d=10）4)改變(gibin)d之后(zhhu)的圖樣(d=1000)變化規(guī)律根據(jù)衍射屏以及接受屏的相對(duì)(xingdu)位置不同，由此產(chǎn)生菲涅爾衍射和夫瑯禾費(fèi)衍射的區(qū)別，根據(jù)我們模擬的情況得到菲涅爾衍射和夫瑯禾費(fèi)衍射的明顯不同是夫瑯禾費(fèi)衍射條件下：中央有一條特別明亮的亮條紋，其寬度是其他亮條紋的兩倍；其他亮條紋的寬度相等，亮度(lingd)逐漸下降。改變(gibin)孔徑形狀、尺寸，觀察圖樣變化 1）原理圖 矩孔

3、衍射(ynsh)：透鏡焦距：1000mm;照射光波長(zhǎng)：500nm;孔高：a（mm）；孔寬：b（mm）；圓孔衍射：圓孔直徑：r（mm）；照射光波長(zhǎng)：500nm;照射光波長(zhǎng)：500nm;2）matlab代碼矩孔衍射：focallength=1000;lambda=500;a=2.0;b=2.0;resolution=64;center=(resolution)/2;A=zeros(resolution,resolution);for i=1:1:resolutionfor j=1:1:resolutionif abs(i-center)a*10/2 & abs(j-center)b*10/2A(j

4、,i)=255;endendendE=ones(resolution,resolution);k=2*pi*10000/focallength/lambda;imag=sqrt(-1);for m=1:1:resolutionx=m-center;for n=1:1:resolutiony=n-center;C=ones(resolution,resolution);for i=1:1:resolutionp=i-center;for j=1:1:resolutionq=j-center;C(j,i)=A(j,i)*exp(-imag*k*(x*p+y*q);endendE(n,m)=sum(

5、C(:);endendE=abs(E);I=E.2;I=I.(1/3);I=I.*255/max(max(I);L=I;I=I+256;CM=pink(255).(2/3);gray(255);Colormap(CM);edge=(resolution-1)/20;X,Y=meshgrid(-edge:0.1:edge);x=linspace(-edge,edge,resolution);y=linspace(-edge,edge,resolution);subplot(1,2,1);surf(x,y,L);axis(-edge,edge,-edge,edge,0,255);caxis(0,5

6、11);subplot(1,2,2);image(x,y,I);axis(-edge,edge,-edge,edge,0,511);view(2);axis square;圓孔衍射(ynsh)：clearlmda=500e-9; %波長(zhǎng)(bchng)r=1.2e-3; %f = 1; %焦距(jioj)N = 19;K = linspace(-0.1,0.1,N) ;lmda1 = lmda* ( 1 + K) ;xm = 2000* lmda* f;xs = linspace(-xm,xm,2000) ;ys = xs;z0 = zeros( 2000) ;x,y= meshgrid( xs

7、) ;for i = 1: 19s = 2*pi*r*sqrt(x.2 + y.2)./(lmda1( i) ) ;z = 4* ( besselj( 1,s)./( s + eps) ).2; %光強(qiáng)公式z0 = z0 + z;endz1 = z0 /19;subplot( 1,2,1)imshow( z1* 255) ; %平面圖xlabel( x)ylabel( y)subplot( 1,2,2)mesh( x,y,z1) %三維圖colormap(gray)xlabel( x)ylabel( y)zlabel( 光強(qiáng))3）仿真(fn zhn)圖樣：矩孔衍射(ynsh)：a=1，b=2a

8、=2，b=2可知(k zh)：矩孔在一個(gè)維度上展寬(zhn kun)一定倍數(shù)將導(dǎo)致衍射圖樣在相同維度上縮短相同倍數(shù)，同時(shí)能量會(huì)更向中心亮斑集中。圓孔衍射(ynsh)：r=1.5r=1.2圓孔半徑增大，衍射圖樣中的同心圓環(huán)半徑相應(yīng)變小(bin xio)，更集中，而能量則更向中心亮斑集中。進(jìn)一步分析各種形狀的衍射(ynsh)孔可得如下結(jié)論：1.衍射(ynsh)孔在哪些方向上有幾條對(duì)稱軸，則衍射圖樣亦在哪些方向上有幾條對(duì)稱軸；2.衍射孔的面積越小則衍射圖樣上的能量分布越分散，越大則能量越集中。內(nèi)容總結(jié)（1）通過改變觀察屏與衍射屏間距，使觀察屏上發(fā)生的衍射逐漸由菲涅耳衍射轉(zhuǎn)為夫瑯和費(fèi)衍射 原理圖：S點(diǎn)光源發(fā)出的波長(zhǎng)lam=500納米 S點(diǎn)