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1、利用MATLAB模拟双曝光全息干涉场_物理论文论文导读:：本文主要运用Matlab软件从光源波数宽度，等四个层面对全息图的光强分布和谱线特征进行数值模拟，讨论了刚性漫反射物体干涉和衍射场，阐述了微小位移、光场相位变化与转动角之间的关系。这种方法作为辅助教学手段。有助于学生更加深刻地理解光栅衍射的特征和规律，提高教学质量。论文关键词：全息，双曝光，干涉场，MATLAB 1 引言全息干涉是近代光测力学的主要方法之一.以激光技术为基础的现代光学的发展,扩展了光测力学的研究和应用领域,形成了以现代光学方法在力学测量中的应用为其主要研究内容的现代光测力学。全息干涉法是激光全息的重要应用。其主要
2、特点是相干光来自同一光学系统，因而可以消除系统误差。双曝光法是将物体形变前后的物光波前，按不同时刻记录在同一张全息图上，建立两个独立的一级干涉场，再现时，两个独立物光波面形成二级干涉场，即在物像表面附加着干涉条纹，通过对条纹序数的数据处理，可以确定物体的形变和位移。本文主要利用matlab软件从光源光谱，光波波长，条纹宽度，入射角等层面对光强分布和谱线特征进行模拟，讨论了刚性漫反射物体干涉和衍射场物理论文，阐述了微小位移、光场相位变化与转动角之间的关系。2 理论分析2.1 光源光谱对干涉条纹的影响激光光源具有高亮度、高方向性、高单色性和高相干性。激光的高相干性主要描述光波各个部分的相位关系。我
3、们用表示为光源的波数宽度，单位波数内的光强为。若我们在波数内取非常小的波数宽度，那么范围内的光在干涉场任意点产生的光强 （1）那么在点总光强等于整个光谱范围内的积分(2)式（2）中代表光程差，根据干涉条纹能见度的定义，此时，干涉条纹的能见度为（3）式（3）是函数的绝对值，随的变化关系曲线，如图当时，；当时，。如图1 matlab的GUI界面怎么写论文。2.2 波长、入射角、对衍射条纹的影响根据惠更斯菲涅耳原理，当单色平面波垂直照射到平面光栅时，沿衍射角方向传播的次级光波在屏幕上某一点的和振幅激光强可表示为（4）（5）式（5）中，。来源于一个条文的衍射，来源于条纹互干涉，称为互相干因子。因此，从
4、全息的角度可以说多缝衍射光强分布是多光束干涉光强分布受单缝衍射光强分布调制的结果。2.3 波长对全息图衍射的影响根据全息成像原理，可知全息图实际上是一个“衍射光栅，根据光栅的半角宽度的的定义,可以看出谱线的半角宽度与的乘积成反比，愈大，愈小，谱线愈窄，锐度愈好。因激光的单色性很好，所以全息图给出的光谱是一组很明锐的谱线。衍射的半角宽度与成正比关系，当改变波长时，则全息图的衍射光强分布仿真结果可用图3所示。从matlab的GUI中，我们可以直观的看到衍射光强的变化规律为：衍射的主极大位置不变物理论文，而次极大位置沿两边发生了移动，但主(次)极大的半角宽度及主(次)极大条纹的间距均随的增长而增大。可用图2的GUI界面实现。2.4 入射角对全息图衍射光强的影响当平行光斜入射到全息图上，入射方向与全息图平面法线之间的夹角为，那么相邻条纹的入射光在入射到全息图前就已有光程差，则全息图此时的衍射公式应为