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关于泊松亮斑的理论研究

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戴薇

广东商学院数学与计算科学系,广东广州510320

高师理科学刊
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国际标准刊号:ISSN 1007-9831
国内统一刊号:CN 23-1418

摘  要:

研究了泊松亮斑问题.用基尔霍夫积分和菲涅尔半波带法对圆屏后光轴上的光强在近轴和远轴条件下进行了计算,根据实验数据,对圆屏成像公式中的焦距与半径、圆屏遮挡的半波带数及光源波长之间的关系进行了理论分析和讨论.并将圆屏衍射成像与透镜成像作了分析比较,用计算机绘制了物距、像距与圆屏半径关系曲线图,给出的计算数据可在圆屏成像演示实验时作参考.得到圆屏衍射轴上处处有亮点和圆屏位置移动量的计算公式.[著者文摘]

数学家泊松据此原理计算出圆屏衍射中心会有一亮斑,实验物理学家阿拉戈立即用实验进行了验证,圆屏衍射图样中心确有亮斑,此亮斑被后人称之为泊松亮斑.在光的波动学说发展的历史中,泊松亮斑的实验演示非常重要,它对光的波动学说是有力证明.但几乎所有文献对泊松亮斑的讨论都局限于演示实验方法,理论上通常只是简单地说明.文献[1]_说明了泊松亮斑的演示方法,文献[2]对泊松亮斑的演示进行了实验,文献[3】用矢量法对泊松亮斑作了定性和半定量说明.而在演示实验中,亮斑能否观察到取决于圆屏半径的大小、圆屏与照明光源之间的距离及圆屏与观察屏之间的距离,这些因素决定了轴上衍射光强的大小.本文分别用基尔霍夫积分和菲涅尔半波带法对圆屏后光轴上的光强进行了定量分析和讨论,得出了结论.根据实验观察数据对圆屏成像的焦距与半径、圆屏遮挡的半波带数及光源波长的关系进行了理论分析和讨论,并用计算机绘制了关系曲线图,给出的计算数据可在实验时作为参考.1 泊松亮斑的观察装置泊松亮斑的观察装置如图......
Journal of Science of Teachers'College and University

分 类 号:

O436.1

文献标识码:

A

文章编号:

1007-9831(2007)05-0041-04

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[参考文献]

Study of the theory of Poisson spot

DAI Wei ( Department of Mathematics and Computer, Guangdong Business College, Guangzhou 510320, China )

Abstract:

The Poisson spot is studed. The intensity of diffraction of light is calculated by using methods of Kiychkoff integral and Fresnel half wave belts. Based on datas from the experiment, the theory analysis and discusses on image-forming formula of circular disk diffraction, the number of Fresnel half wave belts in circular disk and the relations on wave length of light source are done. Image-forming of circular disk diffraction and lens are also compared. The curve diagram of the distance of object and image, and disk radius are drew by using computer. The datas by calculation can are used for refrence in experiment. The light spots in the axles of disk and formula of disk moving are gained.[著者文摘]

Key words:

disk diffraction; Poisson spot; laser

收稿日期: 2007-05-10

作者简介:

戴薇(1959-),女,湖南吉首人,副教授,从事数学教育、光学全息研究.E-mail:gddaiwei@163.com

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