夫琅禾费圆孔衍射及mathematica的数值模拟.doc

华 东 交 通 大 学 课程设计（论文） 夫琅禾费圆孔衍射及mathematica的数值模拟 学 院: 学 号: 姓 名: 专 业: 指导老师: 二零一四年一月八日 目录 摘 要 I Abstract I 第1章 绪 论 1 1.1 背景和意义 1 1.2 主要方法和研究进展 1 1.3 主要内容与结构安排 1 第2章 夫琅禾费圆孔衍射 1 2.1 基尔霍夫衍射理论 1 2.2 圆孔的夫琅禾费衍射 2 2.2.1 复振幅公式 2 2.2.2 光强公式与光强分布分析 4 2.2.4 爱里斑 5 2.3 用Mathematica模拟圆孔衍射的光强分布 5 2.3.1 Mathematica的一些功能 5 2.3.2 圆孔衍射光强分布的模拟及分析 6 2.4 总结 9 参考文献 10 附录 10  摘 要 夫琅禾费衍射，又称为远场衍射，是指光源和观察幕离障碍物（孔或屏）均为无穷远的，光线偏离原来传播方向弯入障碍物的几何影区内的，并在几何影区和几个照明区内形成光强不均匀分布的现象。对于观察屏上各点的光强分布，是通过由基尔霍夫衍射理论及其伴轴近似和夫琅禾费近似而得到的夫琅禾费衍射公式来说明的。夫琅禾费圆孔衍射的光强分布图是一些同心圆环，中间的艾里斑集中了绝大部分光强，研究夫琅禾费圆孔衍射对我们研究成像系统有很关键的作用。在本文中利用Mathematica软件模拟了夫琅禾费圆孔衍射，利用Mathematica软件中的有关函数可灵活调节入射波长、透镜焦距、圆孔半径各变量，直接形象地展示各个变量对衍射图样的影响。 关键词：基尔霍夫衍射理论； 艾里斑； 夫琅禾费圆孔衍射； mathematica Abstract Fraunhofer diffraction, also known as the far-field diffraction. Light curtain and observe from the obstacle (holes or screen) are infinity. Deviation from the original direction of propagation of light bent into geometric shadow zone obstructions.The formation of the light intensity distribution uneven phenomenon in the geometric shadow and lighting area. Light intensity distribution on the viewing screen at various points, by the Fraunhofer diffraction formula to illustrate. The Fraunhofer diffraction formula by Kirchhoff diffraction theory approximation through with axes and Fraunhofer approximation is obtained. Airy disk in the middle of the vast majority concentrated intensity. Fraunhofer diffraction studies of the hole we study the imaging system has a very crucial role. In this paper is to use Mathematica software to simulate the round hole