matlab模拟光经过折射率失配介质后存储深度d与光强的关系图像
时间: 2023-11-28 08:49:23 浏览: 70
基于MATLAB的光学衍射
首先,我们需要确定光线在失配介质中的路径。根据斯涅尔定律,入射角和折射角之间有一个关系式:$n_1\sin\theta_1=n_2\sin\theta_2$,其中 $n_1$ 和 $n_2$ 分别是两个介质的折射率,$\theta_1$ 和 $\theta_2$ 分别是光线在两个介质中的入射角和折射角。
假设我们有一束光线从折射率为 $n_1$ 的介质射入折射率为 $n_2$ 的介质中,且入射角为 $\theta_1$。我们可以通过以下代码计算光线在介质中的路径:
```matlab
% 光线参数
n1 = 1.5; % 第一个介质的折射率
n2 = 1.2; % 第二个介质的折射率
theta1 = 30; % 入射角,单位为度
% 计算折射角
theta2 = asind(n1*sind(theta1)/n2);
% 计算光线在第二个介质中的路径
d = 0:0.01:1; % 深度范围,单位为米
x = d*tand(theta2); % 光线在 x 轴上的位置
y = d*tand(90-theta2); % 光线在 y 轴上的位置
```
接下来,我们可以计算光强度与深度的关系。假设入射光的光强度为 $I_0$,则光线在介质中的光强度可以通过以下公式计算:
$$I=I_0\exp(-\alpha d)$$
其中,$\alpha$ 是介质的吸收系数。我们可以通过以下代码计算光线在介质中的光强度与深度的关系:
```matlab
% 入射光强度
I0 = 1;
% 吸收系数
alpha = 0.1;
% 计算光线在介质中的光强度
I = I0*exp(-alpha*d);
```
最后,我们可以将光线在介质中的路径和光强度与深度的关系绘制出来,得到存储深度与光强的关系图像。以下是完整的代码:
```matlab
% 光线参数
n1 = 1.5; % 第一个介质的折射率
n2 = 1.2; % 第二个介质的折射率
theta1 = 30; % 入射角,单位为度
% 计算折射角
theta2 = asind(n1*sind(theta1)/n2);
% 计算光线在第二个介质中的路径
d = 0:0.01:1; % 深度范围,单位为米
x = d*tand(theta2); % 光线在 x 轴上的位置
y = d*tand(90-theta2); % 光线在 y 轴上的位置
% 入射光强度
I0 = 1;
% 吸收系数
alpha = 0.1;
% 计算光线在介质中的光强度
I = I0*exp(-alpha*d);
% 绘制图像
figure;
plot(d, I);
xlabel('深度(米)');
ylabel('光强度');
title('存储深度与光强度的关系图像');
```
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