用Matlab代码实现夫琅禾费单缝衍射，包括衍射图样（明暗条纹图）以及强度分布曲线图

在MATLAB中实现夫琅禾费单缝衍射（Fresnel diffraction）可以通过数学模型结合图形绘制函数来完成。以下是一个简单的步骤概述：

首先，你需要导入必要的库并设置一些基本参数，如波长、缝宽、屏幕距离等。

% 导入所需库
import matlab.graphics.*;
import numpy as np;

% 定义常数
lambda = 550e-9; % 波长 (单位: m)
a = 0.1; % 缝宽 (单位: m)
L = 1; % 屏幕到缝的距离 (单位: m)
D = 10; % 显示图像的分辨率 (单位: px)

dx = L/D; % 每个像素代表的实际长度

接下来，你可以创建傅里叶变换并计算衍射图案。这里我们可以用离散的Sinc函数模拟。

% 创建一维数组表示缝位置和屏幕上的点
x = -D:D*dx;

% 计算衍射函数
diffraction_pattern = sinc(x*a/lambda) ./ (x*a/lambda);

为了得到明暗条纹图（即二维图像），可以将衍射函数转换为灰度图像，并将其显示出来。

% 转换为灰度图像
image(diffraction_pattern, 'ColorMap', 'gray');

% 添加标题和坐标轴标签
title('Fresnel Diffraction Pattern');
xlabel('Screen Position (pixels)');
ylabel('Distance from Center (pixels)');

% 创建颜色条，用于可视化强度变化
colorbar;

最后，为了展示强度分布曲线，你可以取衍射图案的某一条横截面并绘制直方图。

% 横截面选择
section_index = round(D/2); % 取中央区域

% 提取横截面数据
intensity_distribution = diffraction_pattern(section_index,:);
histogram(intensity_distribution, 'BinWidth', dx);

% 添加标题和轴标签
title(['Intensity Distribution at x = ', num2str(x(section_index))]);
xlabel('Intensity');
ylabel('Frequency');

运行上述代码后，你应该能看到夫琅禾费单缝衍射的明暗条纹图和对应的强度分布曲线图。