杨氏双缝干涉实验matlab
时间: 2024-02-17 16:58:29 浏览: 93
matlab_杨氏双缝实验
杨氏双缝干涉实验是一种经典的光学实验,可以通过MATLAB进行模拟。下面是一个MATLAB程序的示例,用于模拟杨氏双缝干涉实验并绘制干涉图样和光强分布曲线:
```matlab
% 定义参数
wavelength = 500e-9; % 光的波长
distance = 1; % 双缝到屏幕的距离
slitDistance = 0.1e-3; % 双缝间距
slitWidth = 0.02e-3; % 缝宽
screenWidth = 1; % 屏幕宽度
screenHeight = 0.5; % 屏幕高度
% 计算干涉图样和光强分布曲线
x = linspace(-screenWidth/2, screenWidth/2, 1000);
y = linspace(-screenHeight/2, screenHeight/2, 1000);
[X, Y] = meshgrid(x, y);
r1 = sqrt((X-slitDistance/2).^2 + Y.^2);
r2 = sqrt((X+slitDistance/2).^2 + Y.^2);
intensity = (cos(2*pi*r1/wavelength) + cos(2*pi*r2/wavelength)).^2;
% 绘制干涉图样和光强分布曲线
figure;
subplot(1, 2, 1);
imagesc(x, y, intensity);
colormap('gray');
axis equal tight;
xlabel('x');
ylabel('y');
title('Interference Pattern');
subplot(1, 2, 2);
plot(x, intensity(round(end/2), :));
axis tight;
xlabel('x');
ylabel('Intensity');
title('Intensity Distribution');
% 计算条纹间距和对比度
wavelength = wavelength * 1e9; % 将波长转换为纳米
distance = distance * 1e3; % 将距离转换为毫米
slitDistance = slitDistance * 1e3; % 将双缝间距转换为毫米
stripeSpacing = wavelength * distance / slitDistance; % 条纹间距
contrast = (intensity.max() - intensity.min()) / (intensity.max() + intensity.min()); % 对比度
% 显示结果
disp(['Stripe Spacing: ', num2str(stripeSpacing), ' nm']);
disp(['Contrast: ', num2str(contrast)]);
```
这个MATLAB程序首先定义了一些参数,如光的波长、双缝到屏幕的距离、双缝间距、缝宽和屏幕尺寸。然后,它使用这些参数计算干涉图样和光强分布曲线。最后,程序绘制了干涉图样和光强分布曲线,并计算了条纹间距和对比度。
阅读全文