6. 工程光学系列之六：菲涅尔衍射

6.1 基本原理

已经知道，光源或者观察屏或者两者距离衍射屏有限远时产生的衍射称为菲涅尔衍射，菲涅尔衍射和夫琅禾费衍射的区别如下图所示：

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图  夫琅禾费衍射

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 图 菲涅尔衍射

比较上面两张图片，可以获知：

（1）在夫琅禾费圆孔衍射图样中，光能主要集中在中央亮斑内，这个亮斑通常称为爱里斑。因此，夫琅禾费圆孔衍射中央亮斑的强度最大，其他亮斑的强度比中央亮斑要小得多。给定波长，矩孔尺寸越小，它对光斑的限制越大；尺寸越大，衍射场就越集中。

（2）菲涅尔圆孔衍射的图案是一系列亮暗相间的同心圆环，中心可亮可暗，衍射图案的效果由圆孔半径、源屏距离、屏屏距离等参数决定。

6.2 实验代码

%菲涅尔衍射

clear all

close all

clc

%%

clear;

z0=5;%范围2——10

x0=0;%范围-8——8

ROWS=256;

COLS=256;

colormap(gray(255))

sigma=1/z0;

y0=-x0;

y=-12.8;

for r=1:COLS,

 x=-12.8;

   for c=1:ROWS,   

      fFZP(r,c)=exp(j*sigma*(x-x0)*(x-x0)+j*sigma*(y-y0)*(y-y0));

      x=x+.1;

      end

  y=y+.1;

end

max1=max(fFZP);

max2=max(max1);

scale=1.0/max2;

fFZP=fFZP.*scale;

R=127*(1+imag(fFZP));

figure(1)

image(R);

axis square on

axis off

6.3 实验现象

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