基于matlab干涉系統(tǒng)仿真(已修改)
2025-07-05 17:57 本頁(yè)面
【正文】 成績(jī)： 《工程光學(xué)》綜合性練習(xí)一題目： 基于matlab的干涉系統(tǒng)仿真學(xué) 院 精密儀器與光電子工程學(xué)院 專 業(yè) 測(cè)控技術(shù)與儀器 年 級(jí) 20**級(jí) 班 級(jí) *班 姓 名 ** 學(xué) 號(hào) 20**年**月綜合練習(xí)大作業(yè)一一、要求34人組成小組，對(duì)下面給出的各題目利用Matlab等工具進(jìn)行仿真。二、仿真題目對(duì)于楊氏雙縫干涉，改變雙縫的縫寬和縫間距，觀察干涉圖樣變化①原理圖圖中參數(shù)光線波長(zhǎng)：lam=500納米；雙縫距離：d=；（可調(diào)）雙縫距接收屏距離：D=1米；接收屏范圍：xs：~ ys：~光源振幅：AI=A2=1。（單位振幅，可調(diào)）②matlab代碼： clear。lam=500e9。 %設(shè)定波長(zhǎng)lam（500納米）d=。 %設(shè)定兩縫之間距離d（）D=1。 %雙縫到接收屏距離D（1米）A1=1。 %初始兩光源均為單位振幅A2=1。xm=。ym=xm。 %接受屏的范圍ym，xm(*)n=1001。 xs=linspace(xm,xm,n)。 %用線性采樣法生成兩個(gè)一位數(shù)組xs，ys%（n為總點(diǎn)數(shù)）ys=linspace(ym,ym,n)。L1=sqrt((xsd/2).^2+ys.^2+D^2)。%光屏上點(diǎn)（xs,ys）距光源1距離r1L2=sqrt((xs+d/2).^2+ys.^2+D^2)。%光屏上點(diǎn)（xs,ys）距光源2距離r2E1=A1./sqrt(L1).*exp(1i*L1*2*pi/lam)。%光源1在接受屏上復(fù)振幅E1E2=A2./sqrt(L2).*exp(1i*L2*2*pi/lam)。%光源2在接受屏上復(fù)振幅E2E=E1+E2。 %復(fù)振幅疊加為合成振幅EI=abs(E).^2。 %和振幅光強(qiáng)nc=255。 %灰度br=(I/4)*nc。 %灰度強(qiáng)度image(xs,ys,br)。 %生成干涉圖樣colormap(gray(nc))。③初始干涉仿真圖樣④改變參數(shù)后的仿真圖樣（縫寬即光振幅AA2，縫間距d）A1=、A2=1 A1=、A2=1（注：改變雙縫寬度，等效為改變光源強(qiáng)度。如寬度增加一倍，光強(qiáng)增加兩倍）d= d=⑤變化分析及曲線：改變雙縫寬度：此處仿真忽視衍射影響，改變雙縫寬度簡(jiǎn)單等效為改變光源光強(qiáng)。由上述仿真圖片可以看出，當(dāng)增加其中一個(gè)縫寬即增加一個(gè)光源光強(qiáng)時(shí)，亮條紋寬度明顯增加，但條紋間距不改變。通過(guò)仿真發(fā)現(xiàn)，接收屏上將出現(xiàn)一片亮，即暗條紋消失。改變雙縫間距：根據(jù)楊氏雙縫干涉相關(guān)結(jié)論，改變雙縫間距，將改變條紋之間間距e，趨勢(shì)為隨著雙縫間距增加，條紋間距逐漸減小。具體數(shù)學(xué)關(guān)系為：e=lam*D/d；曲線表示為：對(duì)于楊氏雙孔干涉，改變雙孔的直徑和孔間距，觀察干涉圖樣變化①原理圖圖中參數(shù):光線波長(zhǎng):lam=500納米；雙孔距離：d=（可調(diào)）；雙縫距接收屏的距離：D=1(米)；接收屏的范圍：xs：— ys：—；光源振幅：AI=A2=1。（單位振幅，可調(diào)）②matlab代碼：clear。lam=500e9。 %設(shè)定波長(zhǎng)為500納米d=。 %D=1。 %雙孔到接收屏的距離為1米A1=1。 A2=1。 %光源振幅A1=A2=1；xm=。ym=xm。 %；n=1001。 xs=linspace(xm,xm,n)。 ys=linspace(ym,ym,n)。 %用線性采樣法生成兩個(gè)一位數(shù)組xs，ys%（n為總點(diǎn)數(shù)）r1=sqrt((xsd/2).^2+ys.^2+D^2)。% 光屏上點(diǎn)（xs,ys）距光源1距離r1r2=sqrt((xs+d/2).^2+ys.^2+D^2)。% 光屏上點(diǎn)（xs,ys）距光源2距離r2E1=A1./r1.*exp(1i*r1*2*pi/lam)。% 光源1在接受屏上復(fù)振幅E1E2=A2./r2.*exp(1i*r2*2*pi/lam)。% 光源2在接受屏上復(fù)振幅E2E=E1+E2。 %184。復(fù)振幅疊加為合成振幅EI=abs(E).^2。 %和振幅光強(qiáng)nc=255。 %灰度br=(I/4)*nc。 %灰度強(qiáng)度image(xs,ys,br)。 %生成干涉圖樣colormap(gray(nc))。③初始干涉仿真圖樣④改變參數(shù)后的仿真圖樣（孔直徑即光振幅AA2，縫間距d）A1=、A2=1 A1=、A2=1（注：改變孔直徑，等效為改變光源強(qiáng)度。如直徑增加一倍，光強(qiáng)增加四倍）空間距離d= 空間距離d=⑤變化分析及曲線： 改變孔直徑：基本規(guī)律同楊氏雙孔干涉，唯一區(qū)別是當(dāng)雙孔直徑增加一倍時(shí)，等效為光源光強(qiáng)增加
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