home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ The X-Philes (2nd Revision) / The X-Philes Number 1 (1995).iso / xphiles / hp48hor1 / fresnel.doc < prev    next >
Text File  |  1995-03-31  |  3KB  |  54 lines
  1. (User.programs) 
  2. Item: 324 by _nwallace at hpcvbbs.cv.hp.com 
  3. Author: [Nelson W. Wallace] 
  4.   Subj: Rectangular Geometry Fresnel Diffraction 
  5.   Keyw: diffraction, fresnel, optics, light, physical optics 
  6.   Date: Mon Sep 02 1991 
  7.  
  8. Rectangular Geometry Fresnel Diffraction 
  9.  
  10.    Chapter 10 of John M.  Stone's book "Radiation and Optics" contains 
  11. equations for calculating the irradiance in a Fresnel diffraction pattern at a 
  12. normalized lateral distance "s".  Lateral distance is measured in a direction 
  13. perpendicular to the light's propagation direction and also perpendicular to 
  14. the diffracting edge.  Three cases are treated in the book and are modelled in 
  15. this series of HP-48SX programs.  The cases are for the diffraction pattern in 
  16. the region irradiated from an aperture in an oqaque screen (GENERAL), for the 
  17. irradiated region near an edge (EDGE), and for a narrow obstruction in a beam 
  18. (OBSTRUCTION).  The programs take their arguments from stored variables, and 
  19. leave their result on the stack.  As a result, the programs can be run alone, 
  20. or in conjunction with the program MAIN.  MAIN prompts for the case (geometry) 
  21. of interest, and also prompts for values of relevant variables, including the 
  22. range of distance over which the Fresnel diffraction function is to be plotted. 
  23. Next MAIN plots the intensity versus normalized lateral distance.  The programs 
  24. have been verified by accurately reproducing Figures 10-5, 10-6, and 10-8 in 
  25. Stone's book. 
  26.  
  27.    The GENERAL and OBSTRUCTION programs must evaluate four Fresnel integrals 
  28. for each data point, while EDGE uses two Fresnel integrals, and hence runs 
  29. faster. 
  30.  
  31.    Example: Press MAIN, and then press OBSTR.  Type in 0.6 for delta v, then 
  32. press the down arrow once in order to position the cursor at the right of 
  33. :s0min:.  Type in 0.  for s0min, then press the down arrow again, type in 7.2, 
  34. then press the ENTER key.  The calculator display will briefly show 
  35. 'OBSTRUCTION', which is the name of the program that will be plotted.  Then 
  36. MAIN begins to plot the diffraction pattern for a narrow obstruction.  The 
  37. program will take about an hour or more to complete, depending on how full your 
  38. memory is.  (Fresnel integrals take time.) 
  39.  
  40.    The program XiEQN uses Stone's equation 10-3 to translate from the axial 
  41. observation distance (r20 in Stone's book), the lateral distance (x), and the 
  42. wavelength (lambda), in units of length, into the normalized lateral distance 
  43. "Xi" (as used in Stone's book) which for want of a greek character is "s" in 
  44. these HP-48 programs.  "s" is dimensionless.  The incoming light is assumed to 
  45. be collimated (r10 very large).  (Do not confuse "s" with "S", the Fresnel sine 
  46. integral.) 
  47.  
  48.    The subdirectory takes about 2400 bytes. 
  49.  
  50.    Warning: the MAIN program has given anomalous results when available memory 
  51. was below 600 bytes. 
  52.  
  53.    Please report bugs to Nelson Wallace, (818) 703-6496. 
  54.