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光栅衍射光强分布的几种简易计算方法

2017-12-13曹卫军如克亚木哈力克

昌吉学院学报 2017年6期

曹卫军 如克亚木·哈力克

(1.昌吉学院初等教育学院 新疆 昌吉 831100;2.昌吉学院物理系 新疆 昌吉 831100)

光栅衍射光强分布的几种简易计算方法

曹卫军1如克亚木·哈力克2

(1.昌吉学院初等教育学院 新疆 昌吉 831100;2.昌吉学院物理系 新疆 昌吉 831100)

光栅衍射光强分布公式严格的数学推导涉及比较复杂的数学物理知识。而用半波带法、振幅矢量法、三角函数法计算并分析光栅衍射光强分布,计算过程简捷,物理图像清晰,便于学习者更好地理解光栅衍射光强分布规律。

光栅衍射;光强分布;计算方法

对于光的衍射现象的解释在光学发展历史中有特别重要的地位。在大学物理教材与物理教学中,光栅衍射光强分布公式一般不会给出严格的数学推导,因为涉及到比较复杂的数学物理知识。即便给出数学表达式,也因为复杂的推导,学生理解起来觉得很难。所以尝试用相对简易的方法来推导光栅衍射光强分布公式,并对光强分布特点进行分析。

1 光的衍射原理

1.1 光的衍射定义

光在传播过程中遇到尺寸比光波波长大得不多的障碍物或小孔时,它将偏离直线传播绕过障碍物进入其阴影区,形成光强不均匀分布的现象叫光的衍射。衍射时产生的明暗条纹或光环,叫衍射图样[1]。依据光源、衍射物、观察屏三者的距离,我们可以把衍射分为夫琅禾费衍射和菲涅耳衍射两种[2]。

1.2 光栅衍射原理

1.2.1 光栅的构成

广义的光栅指的是任何具有空间周期性的衍射屏。在平板玻璃上刻出系列的等宽度、等间距的平行刻痕,即为平面透射光栅。……

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