光学的matlab处理与可视化
第一部分 几何光学中的matlab处理与可视化
1、 折射定律:
①
、
给定(
=1.0,
=1.5),折射角
随入射角
(
=0~90O)的关系曲线;
②
、
给定(
=1.0,
=
),折射角
随折射率
(
=1.0~2.64)的关系曲线;
③
、
给定(
=1.5,
=
),折射角
随折射率
(
=1.0~2.64)的关系曲线。
2、像的深度、视深的变化(P.8)
y是物的深度,
是像的深度。
1 y、
、
给定(y=50mm,
=1.0mm,
=4/3),视深
与入射角
(
=0~90o)的关系曲线;
2
、y、
给定(
=1.0mm,y=50mm,
=30o),视深
与折射率
(
=1~2.64)的关系曲线;
3 y、
、
给定(y=50mm,
=4/3、
=30o),视深
与折射率
(
=1~2.64)的关系曲线。
3、棱镜的最小偏向角的变化(P.12~13)
题目参考:钱惠国的论文
4、光纤光线的轨迹(P.11)
由
得光线的轨迹
1 作出对于不同的入射角
,r与z的关系曲线;
②作出对于不同的
常量,r与z的关系曲线;
③用matlab求解微分方程得光线的轨迹方程。
5、各种玻璃折射率柱面MATCH_
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(A、B、C为常数,确定)。(P.14)
用matlab求解,并验证。
6、做视见函数
的关系曲线(P.24,找适暗性)
适亮性和适暗性关系曲线
7、球面透镜的
物象关系曲线(P.49)
①球面折射
,
,
②球面反射
③凸透镜
④凹透镜
8、用matlab求几个光学系统组合的基点位置,并在轴上标出来(P.60~61)。
9、棱镜色散本领:
(P.71)
查出某棱镜的色散率
,①
的关系;
②
的关系
10、侧向位移的关系曲线
11、纵向位移的关系曲线
12、阿贝折射仪的关系曲线
13、几何光学矩阵
表
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示的matlab角解法
14、放大镜的放大本领
15色度坐标的计算和色光的合成
第二部分 光的干涉
一、 波的叠加(P.102)
=
+
1、
(常量),
的关系,(
0.5、1、2……,
)
2、
,
,
的关系
的关系
3、
,
,
的关系
二、不同光源宽度时干涉条纹的衬比度(P.113)
,
是双缝的宽度,R是点光源到双缝的间距,b是点光源的宽度
①
的关系
②
的关系
③
的关系
④
的关系
⑤
的关系
三、点光源移动时的干涉条纹分布(P.112)
点光源在
的中心线时,
点光源不在
的中心线上时,
1、 作
的关系
2、 做
的关系
做在
一定时,
3、 作给定某一
,作
、
的关系
四、光源非单色性对于干涉条纹的影响(P.134)
1、双线结构
1 做
、
的关系(取不同的
);
2 作
的关系(取不同的
);
3 作
的关系(取不同的
);
4 作
、
的关系;
5 作
、
的关系。
2、单色线宽使条纹衬比度随
的变化(P.135~136)
1 作
的关系;
2 作
的关系;
3 作
、
的关系;
4 作
的关系;
5 作
的关系;
6 作
、
的关系。
五、法布里-珀罗干涉仪
1、
1 作
的关系;
2 作
的关系;
3 作
、
的关系;
4 作
、
的关系;
5 作
的关系;
6 作
、的关系。
2、 半峰宽度(P.148)
作
的关系曲线。
3、 单色光第k级条纹角宽度(P.149)
①
的关系;
②
的关系;
③
的关系,
的数量级在1cm~10cm。
4、 非单色光的谱线宽度、频率
①
的关系
的关系;
②
的关系;
③
的关系
5、 分辨率的最小波长
——最小波长
——色分辨本领
①
的关系
的关系;
②
的关系
的关系
六、薄膜表面条纹的区域
(大学物理杂志)
作
的关系曲线。
第三部分 光的衍射
1、 波带法
圆孔衍射、矩孔衍射(参考沈惠峰论文)
2、 矩孔的夫琅禾费衍射
①
、b的关系;
②
、
的关系;
③
、
的关系 (
);
④
、
的关系。
3、 夫琅禾费圆孔衍射
为半径;
1 作
、
、
、
的关系。
②
的表达式
③
、
、
、
的关系。
(
、
)
4、 正弦光栅(P.202~203)
单元衍射因子
N元衍射因子
振幅
①
的关系
的关系
的关系
、
的关系
②
、
③
、
、
、
、
、
、
(
)
5、 斜入射时光栅衍射强度分布(P.227)
①
时,
的关系
②
、
、
等时,
的关系
6、 三缝的夫琅禾费衍射(P.227)
①
的关系;
②
的关系;
③
的关系;
④
的关系;
⑤
、
的关系
7、 双缝不等的夫琅禾费衍射强度(P.227)
①
的关系;
②
的关系;
③
的关系;
④
的关系;
⑤
、
的关系。
8、P.227 4—27的情况
9、高斯光束的圆孔衍射(陈涛)
10、平面波通过单缝、圆孔的衍射分布
球面波通过单缝、圆孔的衍射分布
11、其他光束通过光阑的衍射分布
12、正交网格的夫琅禾费衍射
x方向
方向
的关系;
的关系
、
的关
13、矩孔的菲涅耳衍射(现代光学P.75)
14、左边的菲涅耳衍射(现代光学P.77)
15、全息光的菲涅耳衍射(现代光学P.78)
16、矩孔的夫琅禾费衍射(现代光学P.69)
17、正弦形振幅光栅的夫琅禾费衍射(现代光学P.71)
18、正弦形结构光栅的夫琅禾费衍射(现代光学P.72~73)
第三部分 光的偏振
1、 马吕斯定律:
的关系
2、 圆偏振光
做
—
的平面图。
3、 椭圆偏振光。
作
的平面图。
4、菲涅耳反射折射公式(P.278)
作四个关系的曲线分布
4、 振幅强度的反射率(P.281)
5、 振幅强度的透射率(P.279~281)
6、
、
的关系曲线
、
的关系曲线
8、 各向异性介质中,e光的折射率(P.296)
作
的关系曲线
9、 折射率球(P.298)
——单轴晶体
——多轴晶体
作折射率球的关系曲线
10、 偏振光的干涉(P.311)
1 做
的关系曲线;
2 做
的关系曲线;
3 做
、
的关系曲线
11、色偏振
1 作
的关系曲线;
2 作
的关系曲线
12、克尔效应(P.316)
作
的关系曲线
13、会聚光的干涉(P.318)
1 作
的关系曲线;
2 作
的关系曲线;
3 作
的关系曲线;
4 作
、
的关系曲线
作
、
的关系曲线。
第五部分 相互作用 量子化
1、 吸收规律
作作
的关系曲线
2、 维恩、瑞利—金斯、普朗克的假设理论曲线
3、 光电效应的理论曲线;
4、 康普顿效应的理论曲线