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第卷第期物理实验. .
年月,
蜻蜓眼睛光栅
李桂君,吕梦蛟,梁海东,潘永华,吴志贤
南京大学物理系,江苏南京
摘要:、测量和计算,从而推出蜻蜒
。的普通一维光栅做成二维三重光
栅,通过实验和计算机编稚种方法得到的衍射图样与蜻蜓眼睛光栅的衍射图样非常吻合.
关键词:光栅;蜻蜓眼睛;衔射
中图分类号:. 文献标识码: 文章编号:———
组成,复眼中的小眼面一般呈正六边形,它们整齐
引言
地排列,形成周期性微观结构,因此蜻蜓复眼就成
作为物理光学的重要部分,
,具有周期性的空对光的衍射作用和普通光栅的衍射作用相同.
间结构或光学性能的衍射屏,可以统称为光栅,光假设在,平面上有一个光场的复衍射分
栅在分光等众多领域有着广泛的应用,它在日常布为,,其对空间分布总可以展开为一系列

和二维光栅最常见的是正交光栅,而一生物加,即
样本也具有类似光栅的结构,像常见的蜻蜓、果
,一厂,,
蝇、
, ,
文介绍的是用蜻蜓复眼的角膜制作而成的蜻蜓眼
其中和厂为和方向的空间频率,,
睛光栅.
是相应于空间频率厂和厂的基元函数的权重.
原理由共轭傅里叶变换得
蜻蜓复眼的照片如图所示,它由很多小眼/, 一,一
. 、
理论上可以证明,如果在焦距为的会聚透镜的
前焦面上放一振幅透过率为,的图像作为
物,并以波长为的相干平行光垂直照明图像,则
在透镜的后焦面,得到物的精确傅里叶变
换关系:
,一肢⋯,一、等
图蜻蜓眼睛照片. , ㈣
其中为波长,是透镜焦距, 和是透镜后焦
收稿日期:;修改日期:一一
基金项目:围家基础科学人才培养基金.
作者简介:李桂君一,男,辽宁本溪人,南京大学物理学系级本科生.
指导教师:,,学士,主要从事大学物理实验和演示实验
教学研究.
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第期李桂君,等:蜻蜒眼睛光栅
面的坐标., 、是物的光场复振幅分布,
, 是在透镜像方焦面上的光场复振幅分
布,空间频率为
,

一
’
实验内容及结果
图蜻蜒眼睛光栅衍射图样
. 蜻蜓眼睛光栅的制作
在盛夏时节,
蜻蜓用枚大头针分别固定颈、尾在实验台上,用

复眼的角膜组织,并用另外一只镊子将复眼内部
的肌肉组织慢慢撕下用力要轻,以防把角膜撕
坏,
溶液简单清洗,再用镊子夹住复眼的一
角,然后用猪毫笔将其内侧的剩余肉丝慢慢刷下,
并不断地用清洗,清洗大约次后,改用
图蜻蜒眼睛样本电镜照片
羊毫笔清洗其内侧,直至其内部近似透明为止.
用小剪子沿复眼长轴两侧分别剪出约的小. 对蜻蜓眼睛光栅的模拟
缝