多缝夫琅禾费衍射matlab,多缝夫琅禾费衍射光强分析与实验仿真.pdf

昌吉学院学 2013 年第1期

多缝夫琅禾费衍射光强分析与实验仿真

曹卫军

(昌吉学院初等教育学院 新疆 昌吉 831100)

软件的作图功能绘制光强分布曲线并进行仿真，为光学的理论分析与实验教学提供方便，引导学生开展探究

性学习，加深对物理现象和规律的理解，从而提高物理实验教学的效率与质量。

关键词：多缝衍射；强度分布；仿真

中图分类 ：O431.1 文献标识码：A 文章编 ：1671-6469 (2013 )01-0063-05

0 引言

光学是物理学专业的一门重要专业课程，光学课程的抽象性较强，理论教学对实验的依赖性较

大。然而，光学实验要求稳定的环境，精密的仪器，且操作较为复杂，实验现象不易观察，多数实验不能

在课堂上直接进行演示。独立开设的光学实验，光学仪器精密且易损坏，对设备调节的方法与技术要

求较高，学生对仪器缺乏最基本的认知，每次实验前教师都要花很多的时间来讲解实验原理和步骤，让

学生了解仪器的操作方法，做一个实验花几个小时也调不出理想的结果时有发生，所以光学实验效率

较低，实验难度较大。这些都给学生做光学实验带来了诸多困难，也直接影响到理论课程的学习效

果。通过计算机编程模拟光强分布与实验仿真，使光学教学在时间和空间上得到延伸，帮助学生课前

布模拟与仿真，实际上已涉及到单缝衍射、多缝干涉、多缝衍射等典型的光学实验。

1多缝夫琅禾费衍射

多缝夫琅禾费衍射，是由多个夫琅禾费单缝衍射，在衍射基础上引入缝间干涉调制形成的，其总光

强分布为每个单缝衍射光强的干涉叠加。

1.1实验装置

各缝的宽度为b ，相邻两缝间不透明部分的宽度为a ，光栅常量d = a + b 。θ为衍射角，S 为光源，

f 、f 为凸透镜焦距。1 2

收稿日期：2012-11-10

基金项目：昌吉学院教学研究项目(10jyyb001 )

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昌吉学院学 2013 年第1期

1.2强度公式

［1］ sin u2 sin Nυ2

多缝夫琅禾费衍射的光强公式 ：I =I ? (1)

p 0 2 2

u sin υ

sin u2

其中，N 为缝数， ， ， 为衍射角， 叫做单缝衍射因子，

u= πbsinθ λ υ= πdsinθ λ( ) ( ) θ 2

u

sin Nυ2

称为多光束干涉因子。

2

sin υ

2 计算光强分布的程序编写

可用Fortran 语言［

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