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MATLAB光学仿真:夫琅禾费衍射(1)单缝夫琅禾费衍射

2022-04-12 11:45 作者:光电面壁人  | 我要投稿

本集提纲:序——理论基础——MATLAB程序效果图

在大学物理或者物理光学中,我们重点学习两种光的衍射,一种是菲涅尔衍射;另一种是夫琅禾费衍射。夫琅禾费衍射的计算比较简单,特别是对于具有简单形状开孔的衍射屏,通常能够以解析形式求出衍射积分。夫琅禾费衍射又是光学仪器中最常见的衍射现象,在现代光学中有许多重要的应用。

理论基础:

光的衍射的数学理论基础是基尔霍夫建立的标量衍射理论:

图1 引用见图中页眉

公式2即为菲涅尔-基尔霍夫公式。在施加傍轴近似和菲涅尔近似后,可有菲涅尔衍射的衍射积分计算公式,再施加夫琅禾费近似后,可有夫琅禾费衍射的衍射积分计算公式。

图2 引用同图1

公式6即为夫琅禾费衍射公式,考虑傅里叶变换与卷积:

图3 引用同图1

则夫琅禾费衍射直接用衍射物光复振幅的傅里叶变换、再数乘即可

图4 引用同图1

MATLAB仿真效果:

看起来好像还不错,就这样吧

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