夫琅禾费单缝衍射光强分布MATLAB分析 毕业设计论文.docVIP

摘 要 衍射为人们所熟悉的现象，对于光的这种特殊现象在很多方面有着应用。 在光的衍射的基础上，介绍了什么是夫琅禾费衍射，几种实现夫琅禾费衍射的方法和原理及光强分布特点，以基尔霍夫积分定理为基础，利用衍射公式的近似对基尔霍夫衍射公式进行了推导，从理论上得出了夫琅禾费单缝衍射的光强公式，利用Matlab软件进行了光强分布的图样仿真，并用实验采集到的图样对理论和仿真的结论进行了验证，采用对观察屏上各点的光强进行计算的方法，对衍射条纹分析对比研究，重点研究了夫琅禾费单缝衍射光强分布以及衍射的条纹分析，计算结果与实验结果得到了很好的吻合。 关键词：夫琅禾费单缝衍射；光强分布；衍射条纹；对比分析 Abstract Diffraction to people familiar with the phenomenon, the light of this unique phenomenon has applications in many areas. In the diffraction of light on the basis of what is on the Fraunhofer diffraction, the realization of several Fraunhofer diffraction methods and principles and distribution of light intensity to Kirchhoff integral theorem based on the formula used diffraction Kirchhoff diffraction similar to the formula derived from the theory that the Fraunhofer single-slit diffraction of light formula, using the Matlab software Light simulation of the design and use of the images collected on theory Simulation and the conclusions were verified by on-screen to observe the strong points of light to the method of calculation, the diffraction fringes of comparative study, focused on the Fraunhofer single-slit diffraction intensity distribution and diffraction analysis of the fringe The results with the experimental results have been very good anastomosis. Key words：Fraunhofer single-slit diffraction；light distribution；diffraction fringes ; comparative analysis 第1章 概 述 1 1.1 光的衍射 1 1.2 研究的内容与目的 2 第2章 夫琅禾费衍射原理 3 2.1 惠更斯—菲涅耳原理 3 2.2 夫琅禾费衍射 4 2.3 实现夫琅禾费衍射的几种方法 5 2.4 菲涅耳半波带分析法 7 2.5 夫琅禾费衍射光强图样特点 10 2.6 本章小结 12 第3章 光强分布的推导 13 3.1 基尔霍夫积分定理 13 3.2 基尔霍夫衍射公式 15 3.3 基尔霍夫衍射公式的近似 17 3.4 夫琅禾费单缝衍射光强分布 19 3.5 本章小结 20 第4章 条纹分析 21 4.1 理论分析 21 4.2 仿真分析 23 4.3 实验分析 26 4.4 对比分析 28 4.5 本章小结 29 结 论 30 参考文献 31 致 谢 32 概 述 光的衍射 衍射特点 光波遇到障碍物以后会或多或少地偏离几何光学传播定律的现象。几何光学表明，光在均匀媒质中按直线定律传播，光在两种媒质的分界面按反射定律和折射定律传播。但是，光是一种电磁波，当一束光通过有孔的屏障以后，其强度可以波及到按直线传播定律所划定的几何阴影区内，也使得几何照明区内出现某些暗斑或暗纹。 图 1-1 光的衍射现象 如图1-1所示，让一个足够亮的点光源S发出的光透过一个圆孔∑，照射到屏幕K上，并且逐渐改变圆孔的大小，就会发现：当圆孔足够大时，在屏幕上看到一个均匀光斑，光斑的大小就是圆孔的几何投影，如图 1-1（a）1-