【正文】 易理解，如果通過光學仿真實驗，可以計算出它們之間的演化規(guī)律，清楚地說明二者之間的聯(lián)系與區(qū)別。波動光學實驗一般需要穩(wěn)定的環(huán)境，高精 密的儀器，因此在教室里能做的光學實驗極為有限，而且也受到授課時間的限制。 波動光學實驗內容比較抽象，如不借助實驗，學生很難理解，如光的干涉、菲涅耳衍射、夫瑯禾費衍射等。當光在傳播途徑中遇到障礙物（如小孔或細棒）時，不再遵循直線傳播規(guī)律，一部分光會“繞”過障礙物，射向陰影區(qū)域，使得障礙物的投影邊緣模糊，甚至出現(xiàn)亮暗條紋，這種現(xiàn)象稱之為衍射。若在三維干涉場中放置一個二維觀察屏，屏上就會出現(xiàn)穩(wěn)定的輻照度分布圖形，即為干涉圖形 或干涉條紋 [5]。光的干涉現(xiàn)象在日常生活中隨處可見，肥皂水，水面油墨和許多昆蟲翅膀上的彩色花紋都是干涉的典型例子。很多光學現(xiàn)象都是基于干涉或者衍射而發(fā)生的。盡管光的本性的研究已經(jīng)發(fā)展到一個新的高度，但仍有待人類去進一步探索 [3]。這樣，電磁場和光也與其它微觀粒子相似，具有波粒二象性 [2]。 20 世紀初期，物理學發(fā)生了一系列的突破和革命，相繼出現(xiàn)了相對論，量子力學以及相對論量子力學和量子場論等新理論。光振動不再是某種媒質分子的機械振動，而是電磁場這個物理量的振動。麥克斯韋在總結法拉第等人對電磁作用研究的基礎上，加入了自己的假設，提出了后人所稱的“麥克斯韋電磁方程組”。無論是惠更斯，楊氏還是菲涅耳，都認為光波是一種機械波，伴隨著某種實物的機械振動。至此，波動說的優(yōu)勢已經(jīng)很明顯。 1817 年，托馬斯楊同一時期的法國科學家菲涅耳把惠更斯的子波假設和楊氏的干涉原理相結合，提出后人所謂的“惠更斯 菲涅耳原理”。楊完成了著名的“楊氏干涉實驗”，提出了“光的干涉原理”，動搖了光的微粒說的地位。由于牛頓在科學界的威望，多數(shù)科學家在 17 世紀和 18世紀傾向于光的微粒學說。光的微粒說由笛卡爾提出，得到牛頓的支持。 寧夏大學物電學院 畢業(yè)設計 1 波動光學的歷史 波動光學是在電磁波動理論基礎上研究光的波動現(xiàn)象的一門學科。 puter simulation。s interference, equalinclination and equalthickness interference, Fraunhofer diffraction, Fresnel diffraction and grating diffraction simulation through coding, based on the theory of interference and diffraction. To make the studying easier, it made a graphical user interface (including the design, layout and interface control program code controls the addition of the background), achieving humanputer interaction of the simulation in the process. The results show that: by running the simulation program, it can display several interference and diffraction phenomena conveniently and vividly through the establishment of the graphical user interface, it achieves selection of simulation programs, setting experimental parameters of a simulation at random, as well as the flexible display of the results The characteristics of this paper lie in that: this paper cooperated interference and diffraction simulation experiments into one plete system and designed a personalized MATLAB graphical user interface on MATLAB. Through this platform of the simulation on graphics user interface, users can achieve selection of simulation programs, setting experimental parameters of a simulation randomly, the flexible display of the results as well as the parative analysis of experimental result. Keywords: wave optics。通過仿真實驗的圖形戶用界面，用戶實現(xiàn)實驗項目的選取，實驗參數(shù)的靈活設置，實驗結果的對比分析 。 研究結果表明：通過仿真程序的運行，能形象、直觀地展現(xiàn)幾種干涉和衍射現(xiàn)象；通過圖像用戶界面的編制，實現(xiàn)了仿真實驗項目的選取，實驗參數(shù)的靈活設置以及結果的顯示。寧夏大學物電學院 畢業(yè)設計 波動光學的數(shù)值模擬研究 畢業(yè)設計 學 院 :物理電氣信息學院 寧夏大學物電學院 畢業(yè)設計 摘 要 在波動光學相關理論的基礎上，通過編程實現(xiàn)了幾種常見的干涉和衍射現(xiàn)象的仿真，將其結果形象、直觀地體現(xiàn)出來，對于波動光學的教學和學習具有很好的幫助作用。 論文在干涉和衍射理論的基礎上，編寫了 MATLAB 程序代碼，實現(xiàn)了楊氏干涉、等傾和等厚干 涉、夫瑯和費衍射和光柵衍射模擬仿真；此外，為方便用戶使用，本文設計了對應的圖形用戶界面（包括設計方案、界面控件的布置和控件后臺程序代碼的添加），實現(xiàn)了仿真過程中的人機交互。 本文的特色在于：將干涉和衍射的仿真實驗做成一個完整系統(tǒng)，并設計了個性化的圖形用戶界面。 關鍵詞 : 波動光學 MATLAB 計算機仿真 寧夏大學物電學院 畢業(yè)設計 Abstract Based on the theory of wave opticsrelated, it realizes the programming of several mon phenomena of interference and diffraction of the simulation by applying MATLAB matrix powerful puting and graphics rendering capabilities through coding. The image of the results will be directly reflected, which help a lot on will wave optics teaching and learning. The thesis achieves the realization of the optical film, spherical wave interference, Young39。 MATLAB。 寧夏大學物電學院 畢業(yè)設計 目錄 1. 緒論 .......................................................................................................................... 1 波動光學的歷史 .............................................................................................. 1 波動光學的研究對象 ...................................................................................... 2 光學實驗仿真的國內外研究現(xiàn)狀 .................................................................. 2 光學實驗仿真 .................................................................................................. 3 ................................................................................................. 4 .................................................................................................. 4 楊氏干涉及實驗仿真 ..................................................................................... 6 雙光束干涉 .......................................................................................... 6 楊氏干涉 ............................................................................................... 7 薄膜干涉及實驗仿真 .................................................................................... 10 薄膜干涉的光程差 .......................................................................... 11 等傾干涉及實驗仿真 ......................................................................... 13 等厚干涉及實驗仿真 ........................................................................ 14 本章小結 .............