李叶丹　宫彦军　郭振威　刘海阳　贾竹君



利用仿真实验改善光栅衍射教学效果

李叶丹宫彦军郭振威刘海阳贾竹君

（湖南科技学院 电子与信息工程学院，湖南 永州 425199）

文章阐述了光栅衍射仿真实验的基本理论，给出理论计算公式，利用Visual C++6.0开发了仿真软件。文章给出光栅衍射仿真实验的结果，并逐一讨论了光栅常数、透光宽度、光栅缝数、透镜的焦距和波长这些参量对衍射图样的影响，并对仿真结果进行分析。仿真结果的图样细致逼真，使整个物理过程变得直观形象，为光学的理论分析和实验教学提供有效的辅助手段，同时避免实验受实验仪器和实验场所的限制，可以辅助光栅衍射教学，改善教学效果。

光学干涉；光学衍射；光栅衍射；计算机仿真

引　言

光栅衍射又称为多缝衍射，是光学教学中重要的内容。仿真实验教学可以很形象地演示教学过程，生动形象，利用理论公式进行理论计算，给出仿真结果，同实验进行对比，验证理论的正确性。有一些研究者分别利用LabView[1]、matlab[2-8]、Mathematica[9，10]进行光栅的仿真实验研究。文[11]给出光栅衍射图样的仿真和分析。文[12]用C++语言研究光栅衍射图样，其用C++语言计算，调用GDI函数做图形。文[13]给出光栅衍射光强的计算和详细分析。文章利用Visual C++6.0开发了光栅衍射仿真实验软件，分析了光栅各参数对衍射图像的影响。

1　计算公式

光在传播时，波阵面上的每个点都可以被认为是一个单独的次波源；这些次波源再发出球面次波，则以后某一时刻的波阵面，就是该时刻这些球面次波的包迹面（惠更斯原理）。……