【正文】 他們給我的生活增添了很多喜怒哀樂(lè)，衷心地祝福他們找到理想的 工作，并過(guò)著美好的生活。在那里，我們近距離地接觸光學(xué)鏡片的加工制造過(guò)程和工藝，這對(duì)鞏固我們所學(xué)的光學(xué)理論知識(shí)有著很大的幫助。在他們的引導(dǎo)下，我的專業(yè)知識(shí)與技能得到了很大的豐富和提高，而且還教會(huì)了我思考解決問(wèn)題的方法和技巧，這都將激勵(lì)我在今后 的學(xué)習(xí)和工作中不斷地去追求和探索。在此，我謹(jǐn)致以最誠(chéng)摯和衷心的感謝。夫瑯禾費(fèi)圓孔衍射圖樣 cm39。 x=2*pi*a*sinth./lambda hh=(2*besselj(1,x)).^2./x.^2。 xs=ys。光強(qiáng)分布圖 39。set(gca,39。) colormap(gray(NC))。 Brt=Br*ones(1,2)。 B(i,:) =(sin(alpha)./alpha).^2.*(sin(N*beta)./sin(beta)).^2。 ys=linspace(ym,ym,n)。d=5*a。光強(qiáng)分布圖 39。%色調(diào)處理 subplot(1,2,2) plot(B,100*ys,39。 image(ym,100*ys,Brt)。 B(i,:) =(sumcos^2+sumsin^2)/n^2。 for i=1:n sinphi=ys(i)/D。%屏幕上 y 的范圍 Xx 學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 n=60。, 0amp。H10, 0amp。 Xx 學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 附 錄 夫瑯禾費(fèi)單縫衍射二級(jí)窗體代碼： Option Explicit Private Declare Sub keybd_event Lib user32 (ByVal bVk As Byte, ByVal bScan As Byte, ByVal dwFlag As Long, ByVal dwExtraInfo As Long) Private Declare Function FindWindow Lib user32 Alias FindWindowA (ByVal lpClassName As String, ByVal lpWindowName As String) As Long Private Declare Function PostMessage Lib user32 Alias PostMessageA (ByVal hwnd As Long, ByVal wMsg As Long, ByVal wParam As Long, lParam As Any) As Long Private Sub Command1_Click() Dim a(0 To 3), e, X Dim winHwnd As Long, RetVal As Long a(0) = Val() a(1) = Val() a(2) = Val() a(3) = Val() e = ys02(a) Call keybd_event(vbKeySnapshot, 1, 100, 100) DoEvents = (vbCFBitmap) winHwnd = FindWindow(vbNullString, Figure 1) If winHwnd 0 Then RetVal = PostMessage(winHwnd, amp。 [11]王仕璠 ：《 現(xiàn)代光學(xué)實(shí)驗(yàn)教程》 [M],北京郵電大學(xué)出版社 2020 年版 ， 第 146頁(yè) 。 [7]張德豐：《 MATLAB 數(shù)字圖像處理 》 [M],機(jī)械工業(yè)出版社 2020 年 版 ， 第 1109頁(yè) 。 [3]謝晉輝：《物理光學(xué)教程》 [M],北京理工大學(xué)出版社 2020 年版 ， 第 153224頁(yè) 。我會(huì) 盡我最大的努力，去 不斷地編寫新功能，并美化操作界面，使該系統(tǒng)能更好更快更準(zhǔn)確地發(fā)揮它應(yīng)有的功能。 數(shù)據(jù)顯示清晰，誤差較小。 仿真后結(jié)果如下： 圖 41 夫瑯 禾費(fèi) 單縫 衍射仿真界面 Xx 學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 光柵衍射仿真 輸入光學(xué)參數(shù)：光波波長(zhǎng) 500nm,縫數(shù) 2，縫寬 ，衍射物到觀察屏的距離 5m。分別點(diǎn)擊“ 夫瑯禾費(fèi)單縫 衍射”，“光柵衍射”，“ 夫瑯禾費(fèi)圓 孔 衍射”進(jìn)入二級(jí)窗體進(jìn) 行仿真。 至此，該光學(xué)衍射仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)就可以脫離 VB和Matlab單獨(dú)運(yùn)行。 (3)調(diào)試通過(guò) 后，點(diǎn)擊文件 /生成 .exe，生成可執(zhí)行文件。 (2)引用 MaxtrixVB庫(kù)文件。 Visual Basic調(diào)用 dll 文件 (1)窗體設(shè)計(jì)。) Xx 學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 混合編程 M 文件轉(zhuǎn)譯為 dll 文件 利用 Mat 軟件將 M 文件轉(zhuǎn)化成 dll 文件，具體操作： (1)啟動(dòng) Mat，點(diǎn)擊菜單 File／ (Cmpile to dll，選擇寫好的 m 文件。 end subplot(1,2,1) image(xs,ys,b) xlabel(39。 sinth=sqrt(r./(r+f^2))。 ys=linspace(ym,ym,m)。光強(qiáng)分布圖 39。set(gca,39。) colormap(gray(NC))。 Brt=Br*ones(1,10)。 B(i,:) =(sin(alpha)./alpha).^2.*(sin(N*beta)./sin(beta)).^2。 ys=linspace(ym,ym,n)。d=5*a。對(duì)于光屏上任一點(diǎn) P的光強(qiáng)度，等于 N個(gè)相干光在該點(diǎn)產(chǎn)生的干涉光強(qiáng)度與寬度為 a的 夫瑯禾費(fèi) 單縫 衍射在該點(diǎn)產(chǎn)生的光強(qiáng)度的乘積，其強(qiáng)度可表示為： Xx 學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 ? ? 220 ]s in/)[ ( s in]/s in[ ???? NII p ? (35) 其中： 0I 為屏中心的最大光強(qiáng)； 2]/)[(sin ?? 為單縫衍射因子； 2)sin/(sin ??N為多光束干涉因子； ????? sin/? ； ???? sin/d? 。xlabel(39。) colormap(gray(N))。 subplot(1,2,1) Brt=Br*ones(1,10)。 sumsin=sum(sin(alpha))。%屏幕上的點(diǎn)數(shù) yp=linspace(0,a,n)。 ym=3*lambda*D/a。 下圖 33到圖 35 為夫瑯禾費(fèi)單縫衍射的三級(jí)窗體界面 。H10, 0amp。包括 夫瑯禾費(fèi)單縫 衍射窗體，光柵衍射窗體， 夫瑯禾費(fèi)圓 孔 衍射窗體。整個(gè)軟件以一個(gè)主窗體將三個(gè)光學(xué)衍射實(shí)驗(yàn)整合在一起。 (3)將生成的． cls 文件添加到 VB 的工程模塊中。 混合編程方法 采用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)方法，也就是將 Matlab 編寫的 M 文件轉(zhuǎn)變成為 VB可以調(diào)用的 dll 文件，從而實(shí)現(xiàn) VB 對(duì) Matlab 的調(diào)用。 在 VB中調(diào)用 matlab 程序比較困難 ，可以通過(guò) ActiveX 自動(dòng)化技術(shù)或 MatlabXx 學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 的 COM Builder 技術(shù)實(shí)現(xiàn)。 開發(fā)軟件的介紹 Matlab 是美國(guó) MathWorks 公司推出的交互式、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言，擅長(zhǎng)處理數(shù)值計(jì)算和系統(tǒng)模擬仿真。此過(guò)程 查閱相關(guān)的科學(xué)期刊和書 籍，以豐富理論知識(shí)，為編好程序打下基礎(chǔ)。 而我，將運(yùn)用 VB 及 MATLAB 這兩個(gè)軟件來(lái)設(shè)計(jì)光學(xué)衍射仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。 衍射光柵的基本特性可用分辨本領(lǐng)和色散率來(lái)表征。由于光柵具有較大的色散率和較高的分辨本領(lǐng)，它已被廣泛地裝配在各種光譜儀器中。中央最大值的光強(qiáng)最大（主最大），次最大值遠(yuǎn)小于中央最大值 。 圖 24 光強(qiáng)與衍射級(jí)數(shù) 的關(guān)系 單縫衍射圖案，有以下特點(diǎn)： (1)縫寬不波長(zhǎng)大得多時(shí)，衍射不明顯。在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中 , 常采用與單縫平行的線光源 , 此時(shí) 在觀察屏上將得到一些與單縫平行的直線衍射條紋 。菲涅爾充實(shí)了惠更斯原理，他提出波前上每個(gè)面元都可視為子波的波源，在空間某點(diǎn) P的振動(dòng)是所有這些子波在該點(diǎn)產(chǎn)生的相干振動(dòng)的疊加，稱為惠更斯－菲涅爾原理。見圖 21： 圖 21 單縫衍射原理圖 圖 21 為 夫瑯禾費(fèi) 衍射。光學(xué)衍射實(shí)驗(yàn)是光學(xué)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重要組成部分。這是全息術(shù)原理中的重要一步。 ③ 衍射成像。衍射應(yīng)用大致可以概括為以下四個(gè)方面： ① 衍射用于光譜分析。當(dāng)光孔線度小到可以同光波長(zhǎng)相比擬時(shí) ，衍射效應(yīng)極為明顯，衍射范圍彌漫整個(gè)視場(chǎng)，過(guò)渡為散射情形。 ② 若光孔線度越小 ,光束受限制得越厲害 ,則衍射范圍越加彌漫。 衍射的分類 按照衍射物 的形狀 ， 可以分為 圓孔衍射，矩孔衍射，狹縫衍射 等 ；按照狹縫數(shù)量 的 多少， 可以分為 單縫衍射，雙縫衍射 ，多縫衍射，光 柵衍射等；按照衍射物與衍射圖樣距離的長(zhǎng)短，可以分為菲涅耳衍射， 夫瑯禾費(fèi) 衍射。 關(guān)鍵詞： 計(jì)算 機(jī)仿真 光 學(xué)衍射實(shí)驗(yàn) Matlab 混合編程 Xx 學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) II Design on optical diffraction simulation experiment system ABSTRACT Computer technology is the crystallization of human intelligence, it is very rapid speed improvement. The 21st century classroom, puter aided teaching by its flexible, vivid, image, distinct words, sound, graphics and animation, and other rich and colorful forms, make physical experiment teaching content rich and colorful, the image is understandable. Optical experimental teaching introducing puter simulation technology, make its from experimental instruments and experimental site limitation, can obtain different experimental parameters by changing the experimental results, convenient teacher39。 其次， 介紹光學(xué)衍射實(shí) 驗(yàn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)，包括光學(xué)衍射實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成，操作方法，還有衡量參數(shù)等。 21 世紀(jì)的課堂， 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)以其靈活、生動(dòng)、形象、鮮明的文字、聲音、圖形和動(dòng)畫等豐富多彩的表現(xiàn)形式，使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容 豐富多彩，形象易懂 。 光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué) 引進(jìn)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù) ， 使其 不受 實(shí)驗(yàn)儀 器和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所的限制，可以通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)參數(shù)獲得不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，方便教師課堂演示，使課堂教學(xué)內(nèi)容形象化，表現(xiàn)手段多樣化，創(chuàng)造一個(gè)生動(dòng)活潑的學(xué)習(xí)氛圍，讓 我們 能夠結(jié)合形象的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加深刻理解光學(xué)理論。 再次，介紹了光學(xué)衍射仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的原理，特點(diǎn)，發(fā)展現(xiàn)狀及其應(yīng)用，給出光學(xué)衍射仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理念和方法。s classroom demonstration, makes the classroom teaching content visualization, performance means div