光学现象的Matlab演示.doc

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1、目录摘要1第一章引言2第二章Matlab的使用32.1命令运行方式32.2M文件运行方式3第三章波动光学基本理论53.1光的衍射53.1.1夫朗禾费单缝衍射53.1.2夫朗禾费多缝衍射83.1.3夫朗禾费圆孔衍射93.1.4夫朗禾费矩孔衍射113.2光的干涉123.2.1杨氏双缝干涉123.2.2薄膜干涉（等厚干涉）153.2.3牛顿环173.3光学现象的Matlab模拟203.3.1夫朗禾费单缝衍射203.3.2夫朗禾费多缝衍射203.3.3夫朗禾费圆孔衍射213.3.4夫朗禾费矩孔衍射233.3.5杨氏双缝隙干涉243.3.6薄膜干涉（等厚

2、干涉）243.3.7牛顿环25第四章结论27参考文献28光学现象的Matlab演示指导老师刘琳苏州大学应用技术学院学院机电系06级0616407035摘要：Matlab强大的矩阵处理与运算功能，丰富的图形绘制能力深受用户的青睐，其应用范围涵盖了当今几乎所有的工业应用与科学研究领域。它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体，其丰富的库函数和各种专用工具箱，将使用者从繁琐的底层编程中解放出来；它对科学计算结果迅捷而准确的可视化能力，有助于使用者化抽象思维为形象思维，更好地理解概念。将Matlab软件和光学有机的结合起来，能够直观的建立物理现

3、象，更形象的说明问题。以下主要分析介绍了夫朗禾费单缝衍射，多缝衍射，矩孔衍射，和圆孔衍射以及杨氏双缝干涉，薄膜干涉和牛顿环的干涉等理论，用Matlab软件编写相应程序然后进行计算机模拟，有助于理解和研究衍射和干涉的理论。关键词：Matlab；波动光学；程序设计；计算机模拟Abstract:Matlabiswidelyusedbytheimageprocessingandcomputervisioncommunity,includingindustrialapplicationandthescientificresearch.Formidable

4、matrixprocessing,theoperationfunction,therichgraphplanabilitydepth,advancedalgorithmsandnumericalaccuracyandaccesstoimplementationdetailsareallitssuperiorities.Itmadesignificantcontributionstophysics.Fraunhofersignalslitdiffranction、multislitsdiffranction,circularaperturedif

5、franction,rectangularaperturediffranction,Young’stwoslitsinterference,equalthicknessinterferenceandNewtonringsareanalyzedinthisarticle.ThenMatlabisusedtocompilethecorrespondingproceduresandtosimulatebycomputer.Thisisusefultounderstandandstudyofthediffractionandinterferenceth

6、eory.Keywords:Matlab;waveoptics;programming;simulatingwithcomputer第一章引言Matlab是美国Mathworks公司于20世纪80年代推出的一种简便的工程计算语言，其应用范围涵盖了当今几乎所有的工业应用与科学研究领域。鉴于Matlab的诸多优点，使它深受工程技术人员及科技专家的欢迎，并很快成为计算机辅助分析、设计、仿真、教学等领域不可缺少的基础软件之一。光的波动性通常表现为光的干涉，衍射，偏振等，波动光学课程中包含有丰富的重要的光学图像，许多重要的规律都是建立在这些物理现象之上的

7、，Matlab软件，其强大的科学计算和图形图像功能的完美结合使之成为我们进行科学研究和教学的首选。特别是通过人机交互任意改变各参量值，使我们对光学图样变化与各参量间的关系可以有一个直观感受，从而可以加深对光学现象的认识，更好地理解物理概念。第二章Matlab的使用Matlab提供了两种运行方式，即命令方式和M文件方式，两种方式各有特点。2.1命令运行方式即可以通过直接在命令窗口输入命令来实行计算机或作图功能。例如，要求矩阵A和B的和，其中首先打开Matlab界面，直接在命令窗口输入下面的命令行A=[23;49];B=[-35;-67];C=A+

8、B最终显示的运算结果如下图2-1所示图2-1Matlab命令运行方式界面2.2M文件运行方式在Matlab窗口中单击File菜单，然后依次选择New-