光学仿真报告.docx

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1、光学仿真报告一、杨氏双缝干涉51、基本原理52、源代码53、结果及有关数据分析64、相关例题或课后题8二、等倾干涉101、基本原理102、源代码103、结构及有关数据分析11三、等厚干涉141、基本原理142、平面楔板15（1）光程差分析15（2）源代码15（3）结果及其数据分析16173、柱面楔板18（1）光程差分析18（2）源代码18（3）结果及数据分析193、球面楔板21（1）光程差分析21(2)源代码21(3)结果及数据分析224、相关例题或课后题24（1）光程差分析24（3）源代码25(3)结果及数据分析26四、平面波与球面波261、基本原理262、平面波与平面波干涉27

2、（1）基本原理27（2）源代码27(3)结果集数据分析282、球面波与球面波之间的干涉——前后放置30（1）基本原理30（2）源代码30(3)结果及其数据分析323、球面波与球面波的干涉——并排放置33（1）基本原理33（2）源代码34(3)结果及其数据分析354、平面波与球面波干涉——平面波正入射37（1）基本原理37(2)源代码37(3)实验结果及其数据分析385、平面波与球面波干涉——平面波斜入射39（1）基本原理39（2）源代码39（3）结果及其数据分析40五、多孔干涉411、基本原理412、三孔干涉41（1）孔坐标41（2）源代码41(3)实验结果及其数据分析423、四孔

3、干涉44（1）孔坐标44（2）源代码44(3)结果464、六孔干涉46（1）孔坐标46（2）源代码46(3)结果48另附：n孔干涉48源代码：48结果：49六、光学拍501、基本原理502、源代码513、结果及其数据分析53534、驻波55七、夫琅禾费衍射571、矩孔衍射57（1）基本原理57（2）源代码58（3）结果及其数据分析592、单缝衍射62（1）基本原理62（2）源代码62（3）结果及其数据分析633、多缝衍射64（1）基本原理64（2）源代码64(3)结果及数据分析65一、杨氏双缝干涉1、基本原理杨氏双缝干涉的原理如下图所示，单色光源发出的光经透镜汇聚后到达单缝S，从S

4、发出的球面波(实际近似于柱面)到达与S等距的双缝S1和S2，根据惠更斯原理，从S1、S2发出的子波在双缝后面叠加产生干涉，从而在光屏上形成干涉图样。可见杨氏双缝干涉采用的是分波面法获得两相干光。由于S1、S2对称设置，且大小相等，可以认为两光波在P点的光强度相等，即I1=I2=I0，则P点的干涉条纹强度为：用代入，得：表明P点的光强取决于两光波在该点的光程差和相位差。由于d<

5、m;n=101;ys=linspace(-ym,ym,n);fori=1:nr1=sqrt((ys(i)-a/2)^2+D^2);r2=sqrt((ys(i)+a/2)^2+D^2);%r1、r2为光源到接收屏的距离phi=2*pi*(r2-r1)/lanbda;%相位差B(i)=sum(4*cos(phi/2)^2);%相对光强endN=255;Br=(B/4.0)*N;subplot(1,2,1)image(xs,ys,Br);colormap(gray(N));subplot(1,2,2)plot(B,ys);见yangshi.m1、结果及有关数据分析图1源代码所得结果图2入

6、射波长为两倍后的结果图3D变为以前3倍的结果图4d变为以前一半的结果结果分析：根据，条纹间距与波长和双缝到观察屏的距离成正比，与双缝间的距离成反比，仿真结果与理论值相同。1、相关例题或课后题P3745：在杨氏试验中，两小孔距离为1mm，离观察屏50cm，用一片折射率为1.58，厚度为的薄片贴住一个小孔时：设薄片加在S2缝前，则代码：clearlanbda=500*10^(-7);a=1*10^(-3);D=0.5;ym=5*lanbda*D/a;xs=ym;n=101;ys=linspace(-ym,ym,n);fori=1:nr1=sqrt((ys(i)-a/2)^2+D^2);

7、r2=sqrt((ys(i)+a/2)^2+D^2)+0.58*1.72*0.00001;phi=2*pi*(r2-r1)/lanbda;B(i)=sum(4*cos(phi/2)^2);endN=255;Br=(B/4.0)*N;subplot(1,2,1)image(xs,ys,Br);colormap(gray(N));subplot(1,2,2)plot(B,ys);见yangshi2.m图5书后题所得结果如图所示：当在一个缝前加上薄片之后，条纹会发生相对移动