基于matlab的波动光学实验仿真系统的构建毕业论文

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1、毕业设计（论文）基于MATLAB的波动光学实验仿真系统的构建本科生毕业设计（论文）任务书设计（论文）主要内容：在MATLAB环境下，编写程序，实现几个波动光学实验项目的计算机仿真，包括光学拍实验、球面波干涉实验、杨氏干涉实验、等倾等厚干涉实验、夫琅和费衍射实验、费涅尔衍射实验和光栅衍射实验；编制仿真程序的图形用户界面，实现各个实验项目中相关参数的直接设置及结果显示，实现人机交互；创建独立的仿真应用程序。要求完成的主要任务:1、查阅不少于15篇的相关资料，其中英文文献不少于3篇，完成开题报告。2、熟悉MATLAB的相关操作，学习MATLAB语言。

2、3、编写出仿真程序代码，制作GUI界面。4、完成不少于5000字的英文文献翻译。5、完成12000字的毕业设计论文。必读参考资料：[1]谢敬辉，赵达尊，阎吉祥．物理光学教程[M]．北京：北京理工大学出版社，2005．[2]王正林，刘明．精通MATLAB7[M]．北京：电子工业出版社，2007．[3]张平等．MATLAB基础与应用[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2005．指导教师签名系主任签名院长签名（章）目录摘要IAbstractII1绪论11.1波动光学的历史及研究对象11.2光学实验仿真21.3MATLAB仿真的特点31.4设计思路4

3、2光的干涉实验仿真52.1光波的叠加原理52.2光学拍的实验仿真72.3球面波干涉实验仿真92.4杨氏干涉的实验仿真152.5等倾和等厚干涉实验仿真192.6本章小结243光的衍射实验仿真253.1光的衍射现象及其分类253.2夫琅和费衍射及其仿真实现263.3菲涅耳衍射及其仿真实现313.4光栅衍射及其仿真实现353.5本章小结374仿真系统图形用户界面设计384.1波动光学主界面的仿真384.2仿真模拟414.3本章小结535结束语54参考文献55附录56致谢71摘要本文利用MATLAB强大的矩阵运算功能和图形绘制功能，在波动光学相关理论的

4、基础上，通过编程实现了几种常见的干涉和衍射现象的仿真，将其结果形象、直观地体现出来，对于波动光学的教学和学习具有很好的帮助作用。论文在干涉和衍射理论的基础上，编写了MATLAB程序代码，实现了光学拍，球面波干涉，杨氏干涉、等倾和等厚干涉、夫琅和费衍射，菲涅耳衍射和光栅衍射模拟仿真；此外，为方便用户使用，本文设计了对应的图形用户界面（包括设计方案、界面控件的布置和控件后台程序代码的添加），实现了仿真过程中的人机交互。研究结果表明：通过仿真程序的运行，能形象、直观地展现几种干涉和衍射现象；通过图像用户界面的编制，实现了仿真实验项目的选取，实验参数的

5、灵活设置以及结果的显示。本文的特色在于：将干涉和衍射的仿真实验做成一个完整系统，并设计了个性化的图形用户界面。通过仿真实验的图形户用界面，用户实现实验项目的选取，实验参数的灵活设置，实验结果的对比分析。关键词：MATLAB；波动光学；计算机仿真；图形用户界面AbstractBasedonthetheoryofwaveoptics-related,itrealizestheprogrammingofseveralcommonphenomenaofinterferenceanddiffractionofthesimulationbyapplying

6、MATLABmatrixpowerfulcomputingandgraphicsrenderingcapabilitiesthroughcoding.Theimageoftheresultswillbedirectlyreflected,whichhelpalotonwillwaveopticsteachingandlearning.Thethesisachievestherealizationoftheopticalfilm,sphericalwaveinterference,Young'sinterference,equal-inclina

7、tionandequal-thicknessinterference,Fraunhoferdiffraction,Fresneldiffractionandgratingdiffractionsimulationthroughcoding,basedonthetheoryofinterferenceanddiffraction.Tomakethestudyingeasier,itmadeagraphicaluserinterface(includingthedesign,layoutandinterfacecontrolprogramcodec

8、ontrolstheadditionofthebackground),achievinghuman-computerinteractionofthes