双光栅色散_汇合光谱成像效应的计算机模拟与实现

廖宗勐，张卫平

(广西大学 物理科学与工程技术学院，南宁 530004)

双光栅色散_汇合光谱成像效应的计算机模拟与实现

廖宗勐，张卫平

(广西大学 物理科学与工程技术学院，南宁 530004)

根据双光栅色散_汇合光谱衍射成像系统光路与光栅方程，用Python程序语言编写了双光栅衍射成像过程的模拟实验程序。文中给出了计算式、算法流程以及图形用户界面（Graphical User Interface，GUI）的设计，所编写的程序不仅能模拟实际的双光栅色散_汇合光谱衍射成像实验，得到相关的实验数据，还能演示双光栅衍射成像过程中的光路变化与成像效果。

双光栅成像；光栅衍射成像；汇合光谱；色散_汇合光谱

光栅是广为应用的重要光学元件，具有典型的光衍射特性。讲授光栅知识，使学生们充分掌握光栅的衍射特性及其衍射规律是《物理光学》教学的重要内容之一。而现有教科书[1_4]普遍只是讲述光栅衍射特性下的色散、分光效应，未涉及光栅的汇合光谱效应[5]，因而这种讲述未能够充分反映光栅衍射特性。新颖的双光栅色散_汇合光谱成像效应[5_6]综合体现了光栅的分光、色散、汇合光谱效应，充分地反映了光栅的衍射特性，故将其引入物理教学，对于学生充分认识光栅，开拓思维有良好作用。

2001年，张卫平等人报道了双光栅色散_汇合光谱成像(也称为双光栅成像、双光栅传递图像)现象后[6]，又对该现象进行了深入研究，取得了“国际先进”的科研成果[7]，并将该成果融入大学本科光学课程的教学，还创建并开出了相关实验[8_10]。……