双光栅成像的研究

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1、玉林师范学院本科生毕业论文双光栅成像的研究StudyonDoubleGratingImaging院系物理科学与工程技术学院专业物理学学生班级2009级2班姓名学号 指导教师单位物理科学与工程技术学院指导教师姓名指导教师职称讲师双光栅成像的研究物理学2009级2班指导老师摘要双光栅衍射成像是物光波经过了光栅的色散与汇合光谱的作用后形成的物体实像。本文从理论上分别从菲涅耳衍射理论和平面透射光栅的菲涅耳衍射公式出发对双光栅成像效应进行研究，分析了物光波经过两个平行放置的平面透射光栅组成的系统衍射后的复振幅分布。并从实验角

2、度，验证双光栅成像原理，在此基础上研究衍射角β的范围，两光栅之间夹角大小对成像的影响，探究实物双光栅成像和三光栅成像的特点，分析总结出双光栅成像规律和特点。关键词:双光栅成像，衍射与光栅，衍射成像StudyonDoubleGratingImagingPhysics2009-2PengHuan-minSupervisorZhangWen-jieAbstractDoublegratingdiffractionimagingislightwavethroughagratinginthedispersionandconve

3、rgencetotheroleofthespectrumafterarealimageofobject.Theoretically,respectivelyfromtheFresneldiffractiontheoryandplanetransmissiongratingFresneldiffractionformulaofdoublegratingimagingeffectanalyzestheobjectlightwavethroughtwoparallelsystemcomposedoftheplanetra

4、nsmissiongratingdiffractionisplacedafterthecomplexamplitudedistribution.And,fromtheAngleoftheexperimentvalidationdoublegratingimagingprinciple,onthebasisoftheresearchthescopeofthediffractionAnglerangebetaAnglesizebetweenthetwogratingsinfluenceonimaging,explore

5、thephysicaldoublegratingimagingandthreecharacteristicsofgratingimaging,analysissummeduptheregularityandcharacteristicsofdoublegratingimaging.Keywords：Doublegratingimaging，Diffractionandgrating，Diffractionimaging目录1前言12双光栅成像原理22.1双光栅成像原理22.2双光栅成像效应解释32.2.1菲涅耳衍射

6、理论分析32.2.2平面透射光栅的菲涅耳衍射公式分析73双光栅成像的研究103.1双光栅成像简介103.2双光栅成像123.3G1.G2移动时对双光栅成像的影响173.4β角范围的研究183.5对偏角研究探究w变化203.6实物双光栅成像213.7三光栅成像224结束语25致谢26参考文献27玉林师范学院本科毕业生论文1前言光栅是常用的衍射光学元件,Diffractiongrating——衍射光栅，通常简称为“光栅”。它利用多缝衍射和干涉作用，将射到光栅上的光束按波长的不同进行色散，再经成像镜聚焦而形成光谱，被广泛

7、应用于分光和摄谱领域。光栅具有色散特性，除此之外还有汇合光谱特性。双光栅是将两个光栅组合使用，让第一个光栅起色散作用，第二个光栅使光谱汇合，形成一种新型的图像传递系统——双光栅成像系统。将两片光栅恰当组合，第一片光栅色散形成的物光谱再经第二片光栅的汇合光谱作用汇合起来，这汇合光束可重新形成清晰的物体实像。该现象即双光栅成像效应简称双光栅成像。目前研究的光栅成像多是人们熟知的Talbot效应与Lau效应，所成像为光栅条纹像。Talbot效应是指当一单色平面波或球面波照射一透明周期性物体时在物体后的平面上将重复出现周期

8、性物体的清晰的像，即不用任何透镜得到了物体的像。其特点为当以单色球面波照射周期性物体时，Talbot像相当于物体几何投影，像物间距不等；当以单色平面波照射时，像与物分布完全一样；泰伯像的大小随距离的增大而减小。Lau效应是用扩展白光光源照明一双光栅系统，在无穷远处观察的一种干涉现象，对Lau效应的研究局限于一维光栅和90°的正交光栅。高等院校中开设的传统光栅