白光干涉条纹仿真matlab

### 使用MATLAB实现白光干涉条纹仿真

为了在MATLAB中模拟白光干涉条纹，需要考虑白光的多频谱特性以及不同频率下的干涉现象。具体来说，可以通过以下方式构建仿真：

#### 参数设置
定义光源的波长范围、探测区域的空间坐标以及其他必要的物理参数。

% 定义波长范围（假设可见光范围内）
lambda_min = 400e-9; % 最短波长（紫光），单位：米
lambda_max = 700e-9; % 最长波长（红光），单位：米
num_wavelengths = 100; % 波长数量

wavelengths = linspace(lambda_min, lambda_max, num_wavelengths);

% 探测面空间坐标设定
x = -0.005 : 0.0001 : 0.005;
[X,Y] = meshgrid(x,x);
R = sqrt(X.^2 + Y.^2); % 距离原点的距离矩阵

#### 计算各波长处的干涉场强
对于每一个特定波长λ，计算相应的相位差并求得总强度分布I_total。

delta_z = 0.001; % 设定固定路径差异量级，单位：米
k_values = 2 * pi ./ wavelengths;

intensity_sum = zeros(size(R));

for k_idx = 1:length(k_values)
    k_current = k_values(k_idx);
    
    phase_difference = k_current .* R .* delta_z;
    intensity_at_lambda = cos(phase_difference).^2;
    
    intensity_sum = intensity_sum + intensity_at_lambda;
end

I_total = intensity_sum / length(wavelengths); % 归一化处理后的总强度

#### 显示结果图像
最后一步是绘制所得的数据以直观展示所得到的干涉图形。

figure();
imagesc(x*1e3, x*1e3, I_total);
axis equal tight;
colorbar;
xlabel('X位置 (mm)');
ylabel('Y位置 (mm)');
title('白光干涉条纹');
colormap(gray);

上述过程展示了如何通过遍历一系列不同的波长来合成最终看到的复杂干涉模式[^3]。值得注意的是，这里简化了一些实际因素的影响，比如光源的实际带宽限制、环境噪声干扰等，在更精确的应用场景下可能还需要进一步调整和完善模型。