典型分形結構光柵的Fraunhofer衍射數值模擬
2024-01-01 00:00:00曹本澍左宇軒賀禹哲張博宇喻有理王小力
物理與工程 2024年4期
關鍵詞：結構
摘 要 本文旨在研究Cantor條幅、Cantor地毯、Sierpinski墊片三種自相似分形結構的Fraunhofer衍射場在屏上的光強分布以及自相似分形結構的幾何規律. 通過復數積分法和位移相移定理，得到了屏幕上不同位置相對光強的數學表達式。隨后，使用MATLAB進行數值計算和后處理，以直觀的方式呈現出衍射圖案. 結果顯示：衍射光強分布主體對稱性由母代衍射圖樣的對稱性確定;隨著分形子代的增多，衍射圖樣在母代對稱結構圖樣上逐漸分支復雜，最終收斂于類母代衍射圖樣，并滿足衍射反比律. 內容為光柵衍射和位移相移定理的教學拓展提供參考案例。
關鍵詞 分形光柵;分形結構;Fraunhofer衍射;位移相移定理
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