




版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
光學(xué)仿真課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱(chēng):光學(xué)仿真課程設(shè)計(jì)姓名:學(xué)院:電子工程學(xué)院系部:光電子技術(shù)系專(zhuān)業(yè):年級(jí):學(xué)號(hào):指導(dǎo)教師:李曉莉職稱(chēng):講師時(shí)間:2013-11-18至2013-11-29光的圓孔衍射一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦没鶢柣舴蜓苌涔綄?duì)圓孔衍射進(jìn)行計(jì)算。1.改變光源位置及觀察屏位置,觀察遠(yuǎn)場(chǎng)衍射圖案及艾里斑;2.近場(chǎng)觀察距離改變衍射圖案的變化;對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行總結(jié)分析。二、實(shí)驗(yàn)原理 基爾霍夫衍射定理從微分波動(dòng)方程出發(fā),利用場(chǎng)理論中格林定理將空間P點(diǎn)的光場(chǎng)與其周?chē)我环忾]封閉曲面上的個(gè)點(diǎn)光場(chǎng)建立起了聯(lián)系。對(duì)于小孔衍射問(wèn)題,有一無(wú)限大不透明平面屏,其上有一開(kāi)孔∑,用點(diǎn)光源照明,圍繞P點(diǎn)作一閉合曲面,閉合曲面由三部分組成:開(kāi)孔∑,不透明屏部分背照面∑1,以P為中心、R為半徑的大球部分球面∑2。此時(shí)P點(diǎn)光場(chǎng)幅振幅為:E(1)在∑上,E和?E?nE=?EA是離點(diǎn)光源單位距離處的振幅,cos(n,l)表示外向法線n和從S到∑上某點(diǎn)Q的矢量l之間夾角余弦。(2)在不透明屏背照面∑1上,E=0,?E?n(3)對(duì)于∑2面,r=R,cos(n,R)=1,且有?所以在∑2面上的積分為1式中,Ω是∑2對(duì)P點(diǎn)所張立體角,dω是立體角元,在輻射場(chǎng)中,lim綜上所述,只需考慮對(duì)孔徑面∑的積分,即E此事為菲涅爾-基爾霍夫衍射公式。EKC=-其中P點(diǎn)光場(chǎng)是∑上無(wú)窮多次波源產(chǎn)生的,次波源的幅振幅與入射波在該點(diǎn)的幅振幅E(Q)成正比,與波長(zhǎng)λ成反比;因子(-i)表明次波源的振動(dòng)相位超前于入射波π/2,;傾斜因子K(θ)表示次波的振幅在各個(gè)方向上是不同的。三、實(shí)驗(yàn)流程及程序x1=-ax1=-a定義lamd,E0,k,a,z,m,x,yx1≤ax1≤a Ni=1i=1 Yx1=x1+x1=x1+2ai≤100i≤100 NX=X+FX=X+F Yi=i+1i=i+1X=0,y1=-X=0,y1=-2j=1,j=1,Y=0y1≤2a2-x12j≤100 y1≤j≤100 N N Y Yy1=y1+2*y1=y1+2*j=j+1F=(-sqrt(-1)/lamd)*E0.*exp(sqrt(-1)*k.*r)./r.*((1+z1./r)/2)*(2*a/m)*(2*sqrt(a^2-x1^2)/m)X=X+FF=(-sqrt(-1)/lamd)*E0.*exp(sqrt(-1)*k.*r)./r.*((1+z1./r)/2)*(2*a/m)*(2*sqrt(a^2-x1^2)/m)X=X+FY=Y+X顯示圖像顯示圖像程序:clearall;lamd=500e-9;E0=10;k=2*pi/lamd;a=1e-3;z1=5;m=100;x=linspace(-a*5,a*5,m);y=x;E=zeros(m,m);fori=1:mforj=1:mY=0;forx1=linspace(-a,a,m)X=0;fory1=linspace(-sqrt(a^2-x1^2),sqrt(a^2-x1^2),m)r=sqrt(z1^2+(x(i)-x1)^2+(y(j)-y1)^2);F=(-sqrt(-1)/lamd)*E0.*exp(sqrt(-1)*k.*r)./r.*((1+z1./r)/2)*(2*a/m)*(2*sqrt(a^2-x1^2)/m);X=X+F;endY=Y+X;endE(i,j)=Y;endendE=abs(E).^2;subplot(1,3,3)imagesc(E);subplot(1,3,1);mesh(x,y,E);subplot(1,3,2);plot(x,E);四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)果分析 圖(4)結(jié)果分析:光的衍射的特點(diǎn)是什么?答:光的衍射是指光波在傳播過(guò)程中遇到障礙物時(shí),所發(fā)生的偏離直線傳播的現(xiàn)象。光的衍射,也叫光的繞射,即光可繞過(guò)障礙物,床波到障礙物的幾何陰影區(qū)域中,并在障礙物后的觀察屏上呈現(xiàn)出光強(qiáng)的不均勻分布。基爾霍夫衍射積分公式與惠更斯-菲涅爾衍射積分公式的區(qū)別?答:基爾霍夫的研究彌補(bǔ)了菲涅爾理論的不足,他從微分波動(dòng)方程出發(fā),利用場(chǎng)論中的格林定理,給出了惠更斯-菲涅爾原理較完善的數(shù)學(xué)表達(dá)式,將空間P點(diǎn)的光場(chǎng)與其周?chē)我环忾]曲面上各點(diǎn)的光場(chǎng)建立起了聯(lián)系,得到了菲涅爾理論中沒(méi)有確定的傾斜因子Kθ如何區(qū)分直線傳播、菲涅爾衍射和夫瑯禾費(fèi)衍射?答:根據(jù)采用的距離近似的不同,衍射區(qū)還有另一種劃分方法:衍射效應(yīng)可以忽略的幾何投影區(qū),衍射效應(yīng)不能忽略的菲涅爾衍射區(qū)(包括在幾何投影區(qū)以后的所有區(qū)域),以及衍射圖樣基本形狀保持不變的夫瑯禾費(fèi)區(qū)。這種衍射區(qū)的劃分方法認(rèn)為,夫瑯禾費(fèi)衍射只是菲涅爾衍射的特殊情況。 菲涅爾衍射和夫瑯禾費(fèi)衍射是傍軸近似下的兩種衍射情況,二者的區(qū)別條件是觀察屏到衍射屏的距離z1與衍射孔的線度x何為旁軸近似?答:在一般光學(xué)系統(tǒng)中,對(duì)成像起主要作用的是那些與光學(xué)系統(tǒng)光軸夾角極小的傍軸光線。對(duì)于傍軸光線,開(kāi)孔Σ的線度和觀察屏上的考察范圍都遠(yuǎn)小于開(kāi)孔到觀察屏的距離,因此以下兩個(gè)公示成立:cosn,r≈1,于是r≈這個(gè)實(shí)驗(yàn)在之前我們認(rèn)為是難度最大的一個(gè),本來(lái)在學(xué)到這塊地方時(shí)我們對(duì)于書(shū)本上的知識(shí)也沒(méi)有搞太懂,嘗試做了幾次試驗(yàn)也沒(méi)有成功,我們一起分析討論后覺(jué)得應(yīng)該先掌握好最基礎(chǔ),最理論的東西,于是我們看了書(shū)本,
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 統(tǒng)計(jì)學(xué)公式應(yīng)用技巧試題及答案
- 食品質(zhì)檢員日常工作技能要求試題及答案
- 商業(yè)分析師選拔試題及答案
- 2025個(gè)體餐館雇傭合同范本
- 2025《管道鋪設(shè)合同》
- 2025企業(yè)員工宿舍租賃合同
- 殘疾人服務(wù)知識(shí)與技巧
- 2025企業(yè)員工競(jìng)業(yè)禁止合同
- 2025 與護(hù)工簽訂的合同范本
- 體育產(chǎn)業(yè)未來(lái)趨勢(shì)與市場(chǎng)潛力深度解析
- 華北電力大學(xué)丁肇豪:多主體數(shù)據(jù)中心算力-電力跨域協(xié)同優(yōu)化
- 科技公司費(fèi)用報(bào)銷(xiāo)制度及流程比較
- 2024年紹興諸暨市水務(wù)集團(tuán)有限公司招聘考試真題
- 2025年新版供電營(yíng)業(yè)規(guī)則考試題庫(kù)
- 2025年長(zhǎng)白山職業(yè)技術(shù)學(xué)院?jiǎn)握新殬I(yè)技能測(cè)試題庫(kù)帶答案
- 2025年公務(wù)員遴選考試公共基礎(chǔ)知識(shí)必考題庫(kù)170題及答案(四)
- DL-T-1878-2018燃煤電廠儲(chǔ)煤場(chǎng)盤(pán)點(diǎn)導(dǎo)則
- 《扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ130-2023
- 建設(shè)項(xiàng)目3000萬(wàn)元以下估算投資額分檔收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)
- 《禮儀培訓(xùn)》PPT課件
- 超星爾雅學(xué)習(xí)通《時(shí)間管理》章節(jié)測(cè)試含答案
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論