光栅衍射实验的仿真研究
2.1光栅衍射的matlab仿真实验
matlab可用来进行图像、信号处理，通过编写一些特定的程序对计算机发出指令，对光栅衍射进行仿真，显示出清晰的光谱[1-3]。光栅衍射同时存在着干涉和衍射因子，干涉和衍射是其中的特例。以夫琅和费光栅衍射为例，探讨光栅衍射其及特例的光强分布，基于matlab编写光栅衍射仿真程序，通过改变输入参数实现利用一个程序同时仿真干涉和衍射实验的目的[4]。
下面以汞灯光作为入射光为例给出了绘图代码:
clear;
lam=500e-9;N=2
a=2e-3;D=5;d=5*a;%设定试验参数[5]
ym=2*lam*D/a;xs=ym;
n=1001;
ys=linspace(-ym,ym,n);
for i=1:n % i依次取1,2,3，…n
sinphi=ys(i)/D;
alpha=pi*a*sinphi/lam;
beta=pi*d*sinphi/lam
B(i,:)=(sin(alpha)./alpha).^2.*(sin(N*beta)./sin(beta)).^2;
%光栅衍射的光强分布公式
B1=B/max(B);
End
NC=255;
Br=(B/max(B))*NC;
Figure;%绘制图形
subplot(1,2,1)
image(xs,ys,Br);
colormap(gray(NC));
subplot(1,2,2)
plot(B1,ys);
运行结果如下：
图2 光栅衍射的光强分布图
2.2实验室中的光栅衍射实验
实验仪器：
1.狭缝装置 2.狭缝装置锁紧螺钉 3.平行光管部件 4.制动架(二) 5.载物台 6.载物台调平螺钉(3只) 7. 载物台拧紧钉子 8.望远镜部件 9.目镜锁紧螺钉 10.阿贝式自准直目镜 11.目镜适度调节手轮 12.望远镜光轴高低调节螺钉 13. 望远镜光轴望远镜止动螺钉14.支臂 15.望远镜微调螺钉 16.转座与度盘止动螺钉 17. 望远镜止动螺钉 18制动架(一) 19.底座 20.转座 21.度盘 22.游标盘 23.立柱 24. 游标盘微调螺钉 25. 游标盘止动螺钉 26.平行光管光轴水平调节螺钉27. 平行光管光轴高低调节螺钉 28.狭缝宽度调节螺钉
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