光学衍射简述
1.1.1光学衍射的定义
衍射(Diffraction)又称为绕射,波遇到障碍物或小孔后通过散射继续传播的现象。衍射现象是波的特有现象,一切波都会发生衍射现象。衍射时产生的明暗条纹或光环,叫衍射图样。
1.1.2光学衍射的分类
按照衍射物的形状,可以分为圆孔衍射,矩孔衍射,狭缝衍射等;按照狭缝数量的多少,可以分为单缝衍射,双缝衍射,多缝衍射,光栅衍射等;按照衍射物与衍射图样距离的长短,可以分为菲涅耳衍射,夫琅禾费衍射。下面是部分衍射的图样:
图1-1 圆孔衍射 图 1-2方孔衍射
图1-3 光栅衍射 图1-4 单缝衍射
1.1.3光学衍射的条件
产生衍射的条件是:由于光的波长很短,只有十分之几微米,通常物体都比
它大得多,但是当光射向一个针孔、一条狭缝、一根细丝时,可以清楚地看到光的衍射。用单色光照射时效果好一些,如果用复色光,则看到的衍射图案是彩色的。
1.1.4光学衍射的特点论文网
http://www.751com.cn/①光束在衍射屏上的某一方位受到限制,则远处屏幕上的衍射强度就沿该方向扩展开来。
②若光孔线度越小,光束受限制得越厉害,则衍射范围越加弥漫。理论上表明光孔横向线度 与衍射发散角 之间存在反比关系 。
当光孔线度远远大于光波长 时,衍射效应很不明显,近似于直线传播。当光孔线度逐渐变小,衍射效应逐渐明显,在远处便出现亮暗分布的衍射图样。当光孔线度小到可以同光波长相比拟时,衍射效应极为明显,衍射范围弥漫整个视场,过渡为散射情形。
1.2光学衍射技术的应用与发展
1.2.1光学衍射技术的应用原文请加辣.文^论,文'网QQ3249'114
光的衍射决定光学仪器的分辨本领。气体或液体中的大量悬浮粒子对光的散射,衍射也起重要的作用。在现代光学乃至现代物理学和科学技术中,光的衍射得到了越来越广泛的应用。衍射应用大致可以概括为以下四个方面:
① 衍射用于光谱分析。如衍射光栅光谱仪。
② 衍射用于结构分析。衍射图样对精细结构有一种相当敏感的“放大”作用,故而利用图样分析结构,如X射线结构学。
③ 衍射成像。在相干光成像系统中,引进两次衍射成像概念,由此发展成为空间滤波技术和光学信息处理。光瞳衍射导出成像仪器的分辨本领。
④ 衍射再现波阵面。这是全息术原理中的重要一步。
1.2.2光学衍射技术的发展
第一代:利用单个衍射光学器件改进传统光学系统,提高性能,主要用于相差校正和消色差,波面整形等;
第二代:阵列器件与光电结合器件,应用于光通信,光学信息处理,光存储等领域;
第三代,即目前正在发展的一代,瞄准多层或三文集成光学系统,在成像和光互连中进行光束变换与控制,为光学系统的小型化,阵列化,集成化乃至智能化开辟了新的途径。
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