北京交通大学第一次光学大作业
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几何光学第一次作业第1题:一折射球面r=150mm ,n=1,n ’=1.5。
当物方截距分别为- 、-1000mm 、-100mm 、0mm 、100mm 、150mm 、200mm 时,求像方截距及垂轴放大率各为多少?解:由'''n n n n l l r--= 得像方截距为'''n l n n n r l=-+又因为''nl n lβ=所有当l = - 时,'l =450mm ,β=0当l = -1000mm 时,'l =643mm ,β=-3/7 当l = -100mm 时,'l =-225mm ,β=1.5当l = 0mm 时,'l =0mm , β=1当l = 100mm 时,'l =50mm , β=1/3 当l = 150mm 时,'l =150mm ,β=2/3 当l = 200mm 时,'l =180mm ,β=0.6第2题:在曲率半经r=200mm 的凸面镜前l= -1000 mm 处有一物高为y=100mm 的物体,求该物体经球面镜后所成像的位置和大小。
解:由'''n n n n l l r--=,令'1n n =-=得,'112l l r +=所以当r=200mm ,l= -1000 mm 时,'l =90.9mm ,则'l lβ==-0.091 'y y β== -9.1mm第4题:已知一个透镜将一物放大-3X 投影在屏幕上,当透镜向物体移近18mm 时,物体将被放大-4X ,求透镜的焦距。
解:因为f xβ=-所以根据题意有:3fx-=- ①418fx -=-+ ②解得物方焦距f = -216mm ,像方焦距'f = -f =216mm第2次作业第1题:某物镜由两个薄光组组成:f 1’=100mm ,f 2’=200mm ,d=0;在第一光组前x= —50mm 处有一物高为y=20mm的物体,求:(1)该物镜的焦距;(2)像的位置;(3)像高。
北交《大学物理》在线作业一一、单选题(共 10 道试题,共 40 分。
)1. 在下列情况下,能使做简谐运动的单摆振动周期变小的是(). 将摆的振幅减为原来的一半. 将摆从平地移到高山上. 将摆从赤道移到两极. 用一个装满砂的漏斗做成单摆,在摆动过程中让砂逐渐漏出正确答案:2. 在简谐波传播过程中,沿传播方向相距1/2λ(λ为波长)的两点,其振动速度必定[ ] . 大小相同,而方向相反. 大小方向均相同. 大小不同,方向相同. 大小不同,而方向相反正确答案:3. 一定量的刚性双原子分子理想气体,开始时处于压强为 p0 = 1.0×105 P,体积为V0 =4×10-3 m3,温度为T0 = 300 K的初态,后经等压膨胀过程温度上升到T1 = 450 K,再经绝热过程温度降回到T2 = 300 K,气体在整个过程中对外作的功(). 700 J. 800 J. 900 J. 1000 J正确答案:4. 某人用力推原来静止在水平面上的小车,使小车开始运动,此后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动,可见(). 力是使物体产生运动的原因. 力是维持物体运动速度的原因. 力是使物体速度发生改变的原因. 力是使物体惯性改变的原因正确答案:5. 如果在空气平行板电容器的两极板间平行地插入一块与极板面积相同的各向同性均匀电介质板,由于该电介质板的插入和在两极板间的位置不同,对电容器电容的影响为. 使电容减小,但与介质板相对极板的位置无关. 使电容减小,且与介质板相对极板的位置有关. 使电容增大,但与介质板相对极板的位置无关. 使电容增大,且与介质板相对极板的位置有关正确答案:6. 以下表述正确的是[ ]. 功可以全部转化为热,但热不可以全部转化为功. 热量能从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体. 开尔文表述指出热功转换的可逆性. 克劳休斯表述指出了热传导的不可逆性正确答案:7. 固体和液体很难被压缩,这是因为 [ ]. 分子之间没有空隙. 分子之间只有很小的空隙,稍经压缩就不存在了. 分子之间距离较小,稍经压缩,斥力增长比引力增长大得多. 分子在不停地做热运动正确答案:8. 一物体做斜抛运动(略去空气阻力),在由抛出到落地的过程中[ ]. 物体的加速度是不断变化的. 物体在最高点处的速率为零. 物体在任一点处的切向加速度均不为零. 物体在最高点处的法向加速度最大正确答案:9. 有两个大小不相同的金属球,大球直径是小球的两倍,大球带电,小球不带电,两者相距很远.今用细长导线将两者相连,在忽略导线的影响下,则大球与小球的带电之比为:. 1. 2. 1/2. 0正确答案:10. 一质点在光滑平面上,在外力作用下沿某一曲线运动,若突然将外力撤消,则该质点将作[ ]. 匀速率曲线运动. 匀速直线运动. 停止运动. 减速运动正确答案:北交《大学物理》在线作业一二、多选题(共 10 道试题,共 40 分。
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数理类纳米技术:富鸣老师,不过据说只有她得。
我94分排名第75名,惭愧。
上课回答几次问题,完全有机会上100,结课方式一般为论文,往届也有讲PPT结课得。
(改成自然科学类,给分依旧很给力)纳米材料:貌似就是个坑爹得课,听人说分数很低。
但到底就是个数理类。
数学试验与数学建模:这个课会教数学建模软件,本人感觉,上课听不懂,需要教报告一份儿。
考试开卷,基本上都就是书上原题,可以去八教底下买二手书。
物理学发展史:没上过,请上过得同学补充,数学发展史:同样没上过,请上过得同学补充。
高等数学综合训练:龚漫其老爷爷得,讲得不错,很深入。
数学发展史:冯国臣老师得课,期末交一篇论文或者做一个PPT,分数基本为100、95、90。
(向小导提供,姑且按选课系统得分类吧)物理学与高新技术:没上过,好像就是新开得。
高等数学方法Ⅰ:上课基本听不懂,开卷考试,大部分为书上得题。
1实验背景1.1信号控制功能对于城市道路而言,交叉口是城市交通的关键,作为车辆汇集和转向所在地,交叉口复杂的交通特征使其容易成为交通持续混乱和事故的多发点,降低了道路网通行能力,成为整个城市道路的瓶颈地带,可以说交叉口的交通运行状态与整个城市的交通运行状态密切相关,解决了交叉口的问题就解决了城市交通的关键。
因此,对交叉口的交通运行状况进行分析,找出交叉口拥挤堵塞的原因,正确地设计交叉口,并合理地组织交通,减少或消除冲突点,保证行车安全,并使延误尽可能地减少,提高交叉口的通行能力,保证行车畅通,从而提高整个城市路网通行能力,缓解交通堵塞,这在城市交通的设计与治理中具有很重要的意义。
对交叉口实行信号控制,可以在时间上将不同流向的交通流进行分离,是减少交叉口的冲突点、充分利用交叉口时间资源、提高道路通行能力的主要措旌之一。
传统十字型交叉口的机动车交通流流向有12个,非机动车交通流流向有12个,行人交通流流向有8个,整个交叉口交通流流向有32个。
因此,在传统两相位信号控制下,城市道路存在以下交通问题:1)绿灯初期,同一相位中机动车与非机动车冲突严重,导致绿灯开始阶段机动车流损失时间过大;2)绿灯中期,左转(包括对向)非机动车穿越执行机动车流,导致机动车流通行能力的下降,同时难以保证安全性,成为机动车与非机动车之间交通事故的主要起因;3)绿灯末期,进入交叉口的非机动车与相交道路绿灯初期驶出的非机动车形成极为混乱的集团,对相交道路上机动车流的运行干扰极大,严重影响交叉口的通行能力,容易引发交通事故;4)行人处于自由行走状态,以“渗透”方式过街,对于机动车和非机动车运行非常不利;5)交通秩序混乱,机动车在非机动车和行人的包围中运行,结果导致交通堵塞,甚至瘫痪;由以上分析,不难看出,两相位方案的不足主要体现在机非冲突上,对于非机动车与行人流量大的路口尤其是城市中心区,两相位方案是不可取的。
1.2信号配时计算信号配时的原理就是把交叉口的时间资源按各流向交通流量的大小成比例地分配给各流向,所以信号配时的关键在于确定最佳周期长度。
北京交通大学物理慕课单元作业答案1、1.高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车:因为轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大.[判断题] *对(正确答案)错2、司机驾车时必须系安全带,这是为了防止向前加速时惯性带来的危害[判断题] *对错(正确答案)答案解析:防止刹车时惯性带来的危害3、下列情形中,矿泉水瓶中水的质量会发生变化的是()[单选题] *A. 打开瓶盖,喝掉几口(正确答案)B. 将这瓶水放入冰箱,水温度变低C. 水结成冰,体积变大D. 宇航员将这瓶水带到太空4、人潜水的深度不能太大,这是因为大气压随着水的深度的增加而增大[判断题] *对错(正确答案)答案解析:液体压强随着水的深度的增加而增大5、原子核分裂或聚合,可以释放出巨大的能量,这种能叫做化学能[判断题] *对错(正确答案)答案解析:核能不是化学能6、关于声现象中,下列说法正确的是()[单选题]A.“闻其声而知其人”主要是根据声音的音调来判断的B.用大小不同的力先后敲击同一音叉,音叉发声的音色会不同C.公共场合要“轻声说话”指的是减小声音的响度(正确答案)D.超声波可以在真空中传播7、65.卢瑟福用α粒子(带正电)轰击金箔实验为现代原子理论打下了基础,如图线条中,可能是α粒子在该实验中的运动轨迹,能说明原子核带正电且质量较大的是()[单选题] *A. aB. bC. cD.d(正确答案)8、著名风景区百花山,远远望去云雾缭绕。
关于雾的形成,下列说法正确的是()[单选题]A. 雾是从山中冒出来的烟B. 雾是水蒸气凝华形成的小水珠C. 雾是从山中蒸发出来的水蒸气D. 雾是水蒸气液化形成的小水珠(正确答案)9、2.银行有存储贵重物品的业务,需要记录“手纹”、“眼纹”、“声纹”等,以便用自己独有的特征才能取走东西,防止盗领,这里的“声纹”主要记录的是人说话的([单选题] *A.音调B.响度C.音色(正确答案)D.三者都有10、关于光现象,下列说法正确的是()[单选题]A. 光在水中的传播速度是3×108m/sB.矫正近视眼应佩戴凸透镜C. 光的色散现象说明白光是由多种色光组成的(正确答案)D. 镜面反射遵守光的反射定律,漫反射不遵守光的反射定律11、水的温度没有达到沸点时,水是不能变为水蒸气的[判断题] *对错(正确答案)答案解析:水在任何温度下都可以蒸发变成水蒸气12、17.影视剧中,为了防止演员受伤,砸向演员的道具石头一般是用泡沫塑料制成的。
北 京 交 通 大 学 考 试 试 题(A 卷)课程名称: 导波光学 学年学期: 2014 — 2015学年第1学期 课程编号: 70L305Q-01 开课学院: 理学院 出题教师: 王健 学生姓名: 学号: 任课教师: 学生学院: 班级:一. 简答题(共50分,每题5分)1. 光波导的分析方法有哪两种?请说明这两种方法的优缺点。
2. 写出正规光波导中随空间和时间变化的电场(,,,)x y z t E 的表示式,用模式场电场(,)x y E 和传播常数 来表示。
3. 简述光频范围内金属相对折射率的特点;并说明能量集中在介质与金属分界面上传播的电磁波是什么波,有什么特点?4. 简述有效折射率法求如图所示条带加载型矩形波导传播常数的步骤。
5. 简述数值孔径的定义及物理意义, 并说明单模和多模光纤数值孔径范围。
6. 理想单模光纤中存在哪几种色散? 说明这几种色散产生的原因。
7. 简述波导横向耦合时,耦合长度和相位匹配的概念。
8. 写9. 出棱镜耦合系统的同步条件,说明m 线产生的原因。
10. 简述光纤光栅的分析方法。
11. 简述光纤对接时的损耗种类、及产生的原因。
1n 0n 2 4题图二.计算题(共50分)1. 试用电磁理论的方法推出芯区的折射率为n 1、厚度为d ,衬底和包层折射率都为n 2,工作波长为λ的三层对称均匀平面波导TE 模的本征值方程(要求有求解过程),并推出TE 01模截止厚度的表达式。
(15分)2. 根据单频电磁场的麦克斯韦方程组,推导磁场H 的亥姆霍兹方程。
(10分)3. 欲设计二层单模阶跃光纤,n 2=1.45,Δ=0.005,试分别计算波长λ=1.3μm 和波长λ=1.55μm 时的最大芯径。
(10分)4. 根据TE 模的特征方程1100()()0()()J U K W UJ U WK W +=, 推出TE 01的U 值范围。
(15分)。
北京交通大学光学工程专业课试题北京交通大学2004年研究生入学考试《光学》参考答案一、概念说明1.光的相干条件产生干涉的条件:①两光波的频率相同;②两光波具有相互平行的电矢量分量(即偏振方向不垂直,有平行分量);③在光波的叠加区域内,有固定的相位差。
2.惠更斯—菲涅耳原理波面S 上每个面积元dS 都可以看成新的波源,它们均发出次波,波面前方某一点P 的振动可以看作是由S 面上所有面积元所发出的次波在该点叠加后的合振幅来表示。
掌握dS 所发出的各次波的振幅和相位满足的四个假设,①、dS 面上各点所发出的所有次波都是具有相同的相位。
②、次波在P 点引起振动的振幅比与距离r 成反比(次波为球面波)③、dS 所发出的次波在P 点处的振幅正比于dS 的面积,且随着θ的增大而减小。
④、次波在P 点的相位由nr δ=决定。
(p.96.)。
3. 德布罗意实物波德布罗意假设,实物粒子和光一样,也具有波粒二象性,并给出物质动量与这伴随着的波的波长之间的关系:h h p mvλ==。
这种波既不是机械波,也不是电磁波,称为德布罗意波或物质波。
(p.442.)4.自然光轴对称各个方向电矢量的时间平均值相等的光,称为自然光。
5.说出4种能体现光的波动说的实验现象或规律光的干涉、衍射,因为干涉和衍射是波所固有的特性光的偏振,偏振是横波区别于的纵波的固有特性,说明光是横波其他的还有光的直线传播、反射折射定律、双折射现象等。
二、简要说明题1.遮蔽一个缝后,光通过单缝将产生单缝衍射,幕上从等间距的明暗干涉条纹变成亮度不等的衍射条纹,中央亮纹最亮,级次越高,亮纹越暗。
2.不是。
所谓黑体,是指能够在任何温度下吸收射来的一切电磁辐射的物体,而跟颜色无关。
黑体辐射满足维恩位移定律:m T b λ=,b 为常量。
所以当黑体温度不同时,辐射最高值处的波长也随之变化,颜色也就会变化。
3.对于宏观实物粒子,由于质量大,动量很大,所以物质波波长非常小,基本上观察不到干涉、衍射等现象,也就不用考虑其波动性。
北交大物理演示实验报告北交大物理演示实验报告一、引言在物理学的学习过程中,实验是不可或缺的一部分。
通过实验,我们可以直观地观察到物理现象,并验证理论模型的正确性。
本次实验是在北交大物理实验室进行的一系列物理演示实验,旨在帮助学生更好地理解和掌握物理学的基本概念和原理。
二、实验一:牛顿摆牛顿摆是一个简单而重要的物理实验,通过摆的运动来研究力学中的重力和周期运动。
在实验中,我们通过调整摆的长度和质量,观察摆的周期与摆长的关系。
实验结果表明,摆长越大,周期越长,这符合摆的周期公式T=2π√(L/g),其中T为周期,L为摆长,g为重力加速度。
三、实验二:杨氏模量杨氏模量是描述固体材料弹性性质的重要参数。
在实验中,我们使用一根细长的金属丝,通过悬挂不同负重来测定其伸长量。
根据胡克定律,应力与应变成正比,即F/A=EΔL/L0,其中F为受力,A为横截面积,E为杨氏模量,ΔL为伸长量,L0为原始长度。
通过实验数据的处理和计算,我们可以得到金属丝的杨氏模量。
四、实验三:光的折射光的折射是光学中的重要现象,也是实验室中常见的实验之一。
在实验中,我们使用一个透明的均匀介质,如玻璃,观察光线从空气进入介质后的折射现象。
根据斯涅尔定律,光线在两个介质界面上的入射角和折射角之间满足n1sinθ1=n2sinθ2,其中n1和n2分别为两个介质的折射率,θ1和θ2分别为入射角和折射角。
通过实验,我们可以验证斯涅尔定律,并计算出介质的折射率。
五、实验四:电磁感应电磁感应是电磁学中的重要现象,也是实验室中常见的实验之一。
在实验中,我们使用一个线圈和一个磁铁,通过改变磁铁与线圈的相对运动来观察感应电流的产生。
根据法拉第电磁感应定律,当磁通量发生变化时,线圈中将会产生感应电流。
通过实验,我们可以验证法拉第电磁感应定律,并研究感应电流与磁通量变化的关系。
六、实验五:声音的共振声音的共振是声学中的重要现象,也是实验室中常见的实验之一。
在实验中,我们使用一个空气柱和一个音叉,通过调节空气柱的长度来观察共振现象。
研究报告小组成员:执笔人:研究报告1.假定测量系统使用单透镜,给定其焦距为500mm,口径为25mm,请利用Zemax软件设计并模拟出成像光路结构,并给出三个CCD探测器的大概位置所在。
答:(1)利用Zemax进行建模,模拟出成像光路图。
(在确定视场时,由于Zemax 的默认方向中x轴正方向纸面朝里,不便于观察,因此将三个测量桩放置在y轴上,确定视场时选择“物高”一项,y轴的值分别输入0,6000,-6000,权重均为1。
)Ⅰ.Zemax程序中的参数如下:Ⅱ.成像光路图如下:扩大后的细节图如下:所用单透镜的焦距为500mm,孔径为25mm,第一个面的曲率半径为-838.89mm,第二个面的曲率半径为-194.01mm,透镜厚度为10mm;实验中光的波长为550nm。
(2)观察成像光路图可得,三个测量桩在像平面上成像点的坐标为:(0,0,493.90);(0,191.85,493.90);(0,-191.85,493.90)因此三个CCD探测器的大概位置坐标为:(现实中以测量桩分布方向为x轴)(0,0,493.90);(191.85,0,493.90);(-191.85,0,493.90),因此若不计透镜厚度,三个CCD探测器位于透镜后493.90mm处,相邻两透镜之间的距离为191.85mm。
2.若路基沉降1mm,在CCD上将探测到多少位移?答:(1)先分析测量表面沉降的原理:点光源设置在测量桩上,测量桩埋设在路基表面处,当路基沉降时,测量桩随之沉降,安装在测量桩上的点光源也会发生相应的位移;透镜与CCD探测器一起组成测量装置,设置在无沉降或沉降量非常小的地点,当被测路基沉降量为h 时,点光源产生相同的位移值h,相应的,点光源在探测器上的像点也产生了一定的位移值h’,如图所示:由三角形相似原理有:''d d h h =; h dd ''h = 其中d 为点光源与成像透镜中心的水平距离,d ’表示成像面与透镜中心的水 平距离。
研究报告小组成员:执笔人:研究报告1.假定测量系统利用单透镜,给定其焦距为500mm,口径为25mm,请利用Zemax 软件设计并模拟出成像光路结构,并给出三个CCD探测器的可能位置所在。
答:(1)利用Zemax进行建模,模拟出成像光路图。
(在确信视场时,由于Zemax的默许方向中x轴正方向纸面朝里,不便于观看,因此将三个测量桩放置在y轴上,确信视场时选择“物高”一项,y轴的值别离输入0,6000,-6000,权重均为1。
)Ⅰ.Zemax程序中的参数如下:Ⅱ.成像光路图如下:扩大后的细节图如下:所用单透镜的焦距为500mm ,孔径为25mm ,第一个面的曲率半径为-838.89mm ,第二个面的曲率半径为-194.01mm ,透镜厚度为10mm ;实验中光的波长为550nm 。
(2)观看成像光路图可得,三个测量桩在像平面上成像点的坐标为:(0,0,493.90);(0,191.85,493.90);(0,-191.85,493.90)因此三个CCD 探测器的可能位置坐标为:(现实中以测量桩散布方向为x 轴)(0,0,493.90);(191.85,0,493.90);(-191.85,0,493.90),因此假设不计透镜厚度,三个CCD 探测器位于透镜后493.90mm 处,相邻两透镜之间的距离为191.85mm 。
2.假设路基沉降1mm ,在CCD 上将探测到多少位移?答:(1)先分析测量表面沉降的原理:点光源设置在测量桩上,测量桩埋设在路基表面处,当路基沉降时,测量桩随之沉降,安装在测量桩上的点光源也会发生相应的位移;透镜与CCD 探测器一路组成测量装置,设置在无沉降或沉降量超级小的地址,当被测路基沉降量为h 时,点光源产生相同的位移值h ,相应的,点光源在探测器上的像点也产生了必然的位移值h ’,如下图:由三角形相似原理有:''d d h h =; h dd ''h = 其中d 为点光源与成像透镜中心的水平距离,d ’表示成像面与透镜中心的水平距离。
北京交通大学2006年研究生入学考试《光学》参考答案
一、概念与说明
1.旋光现象
所谓旋光现象,是指线偏振光通过物质后振动面发生旋转的现象。
晶片厚度为1mm 时,偏振光转过的角度叫做旋光度。
2.康普顿效应
散射谱线中除了波长和原射线相同的成分外,还有一些波长较长的成分,这种波长改变的散射现象叫做康普顿效应。
波长的改变量与原波长及散射物质无关,而与散射方向有关。
3.光电效应,试解释其特性。
电子在光的作用下从金属表面发射出来的现象称为光电效应。
特性主要有:单位时间内逸出的光电子数目与入射光强度成正比,因为光强越大,单位时间内能吸收光能量而逸出的光电子越多;光电子的最大初动能与入射光强无关,与光频率有关,频率越高,光电子能量越高,由爱因斯坦光电效应方程212
mv h W ν=-,对于给定金属,频率越高,光电子能量越大;频率低于0ν的光照射,不能使光电子逸出,频率低的光能量小,小于逸出功W 时不能使电子逸出;光的照射和电子逸出几乎同时,因为金属中的电子能一次全部吸收入射的光子,无需积累能量的时间。
(具体见教材p.429.-430)
4.双折射晶体中的非常光的传播速度是否可以用关系式/e e v c n =来确定?
非常光的传播速度随传播方向而改变,只有当晶体的光轴垂直于入射面的情况下,非常光才遵循折射定律。
通常以真空的光速c 与非常光在垂直于光轴方向的传播速度e v 之比称作非常光。
第一次光学大作业
-------双光束干涉的计算机模拟此次实验用matlab进行,软件版本为r2014a,
操作界面如图:
1.模拟双光束干涉条纹的强度分布曲线
源程序为:
lam=500e-9;
d=0.001;
D=1;
ymax=0.002;
xs=ymax;
ny=101;
ys=linspace(-ymax,ymax,ny);
for i=1:ny
L1=sqrt((ys(i)-d/2).^2+D/2);
L2=sqrt((ys(i)+d/2).^2+D/2);
phi=2*pi*(L1-L2)/lam;
b(i,:)=4*cos(phi/2).^2;
end
clf;figure(gcf);
nclevels=255;
br=(b/4.0)*nclevels;
subplot(1,2,1)
image(xs,ys,br);
colormap(gray(nclevels));
subplot(1,2,2)
plot(b(:),ys)
此时设定波长λ=500nm,双缝之间的距离d=1mm,缝到屏幕之间的距离D=1m。
2.当S1,S2之间的距离发生变化时,屏上条纹变化规律。
上面的源程序红色部分代表S1,S2之间的距离,修改可研究其变化规律
当d=2mm时,所的条纹为:
当d=1.5mm时,所的条纹为:
当d=2.5mm时,屏上条纹为:
结论:由多次试验所得条纹可知,随着d的增大,屏上的条纹变细,间距变大,随着d的减小,屏上的条纹变粗,间距变小。
3.当光源S上下移动时,屏上条纹分布的变化规律
源程序:
当S上移0.1mm时,
lam=500e-9;
bc=0.0002;
d=0.002;
L=1;
D=2;
ymax=0.0005;
xs=ymax;
ny=101;
ys=linspace(-ymax,ymax,ny);
for i=1:ny
L1=sqrt((ys(i)-d/2).^2+D/2);
L2=sqrt((ys(i)+d/2).^2+D/2);
phi=2*pi*(L1-L2+0.5*bc*d/L)/lam;
b(i,:)=4*cos(phi/2).^2;
end
clf;figure(gcf);
nclevels=255;
br=(b/4.0)*nclevels;
subplot(1,2,1)
image(xs,ys,br);
colormap(gray(nclevels));
subplot(1,2,2)
plot(b(:),ys)
修改源程序红色部分,即改变了光源的位置,可研究相应的规律当bc=0.2mm时,
当bc=0.4mm时,
结论:由此可见,当光源向上或向下平移时,条纹也将发生平移,光强不变,条纹间距不
变。
4.当光源S宽度变化时,屏上条纹分布的变化规律
源程序:lam=500e-9;
bc=0.0008;
d=0.002;
L=1;
D=2;
ymax=0.0001;
xs=ymax;
ny=101;
ys=linspace(-ymax,ymax,ny);
for i=1:ny
L1=sqrt((ys(i)-d/2).^2+D/2);
L2=sqrt((ys(i)+d/2).^2+D/2);
phi=2*pi*(L1-L2)/lam;
b(i,:)=2*bc+2*(lam*L/(pi*d))*sin(pi*bc*d/(lam*L))*cos(2*pi*phi/lam); end
clf;figure(gcf);
nclevels=255;
br=(b/0.0016)*nclevels;
subplot(1,2,1)
image(xs,ys,br);
colormap(gray(nclevels));
subplot(1,2,2)
plot(b(:),ys)
修改源程序中的红色部分,可改变光源宽度和最大灰度级对应的最大光强,即可研究其规律。
当bc=1.6mm时
当bc=0.1mm时,
特殊情况:当bc=λ/β=0.25mm时,条纹消失
结论:由此可见,在一定范围内条纹随bc的增大逐渐模糊,在一定范围内随bc的增大逐
渐清晰,,进一步研究表明,当bc<λ/β时,条纹对比度随bc的增大逐渐减小至0,在λ/β<bc<2λ/β范围内,条纹对比度现增加后减小。
5.扩展光源和非单色光源对干涉条纹的影响
非单色光源影响
源程序:
lam=500e-9;
d=0.002;
D=1;
ymax=0.002;
xs=ymax;
ny=101;
ys=linspace(-ymax,ymax,ny);
for i=1:ny
L1=sqrt((ys(i)-d/2).^2+D/2);
L2=sqrt((ys(i)+d/2).^2+D/2);
NI=11;
dL=linspace(-0.1,0.1,NI);
lam1=lam*(1+ dL);
phi1=2*pi*(L2-L1)./lam1;
b(i,:)=sum(4*cos(phi1/2).^2)/NI;
end
clf;figure(gcf);
nclevels=255;
br=(b/4.0)*nclevels;
subplot(1,2,1)
image(xs,ys,br);
colormap(gray(nclevels));
subplot(1,2,2)
plot(b(:),ys)。