依据夫琅禾费衍射理论和方法,计算机仿真不同衍射距离时的衍射图样,给出可运行的matlab代码
时间: 2024-02-22 14:55:03 浏览: 72
夫琅禾费衍射的MATLAB仿真,包括单缝衍射,多缝衍射,矩孔的衍射-源码
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好的,这里是一个简单的 Matlab 代码,用于计算不同衍射距离时的衍射图样:
```matlab
% 定义常量
lambda = 0.6328e-6; % 波长
D = 1e-3; % 孔径直径
L = 1; % 距离
N = 512; % 图像大小
dx = D / N; % 孔径边长
k = 2 * pi / lambda; % 波数
% 生成孔径函数
aperture = zeros(N, N);
[x, y] = meshgrid((1:N)*dx - dx/2, (1:N)*dx - dx/2);
r = sqrt(x.^2 + y.^2);
aperture(r <= D/2) = 1;
% 计算衍射
u = aperture .* exp(1i * k * L * sqrt(x.^2 + y.^2)) ./ (1i * lambda * L * sqrt(x.^2 + y.^2));
U = fftshift(fft2(u));
I = abs(U).^2;
% 绘制衍射图样
figure;
imagesc((-N/2:N/2-1) * dx, (-N/2:N/2-1) * dx, I);
axis image;
colormap('gray');
xlabel('x/m');
ylabel('y/m');
title('Diffraction Pattern');
```
在这个代码中,我们首先定义了一些常量,包括波长 lambda、孔径直径 D、距离 L、图像大小 N 等等。然后,我们使用 meshgrid 函数生成一个二维的坐标网格,并计算出每个点到图像中心的距离。通过这些距离信息,我们可以生成一个圆形孔径函数,用于模拟光通过孔径的过程。
接下来,我们计算光的衍射,使用了夫琅禾费衍射公式,并进行了快速傅里叶变换。最后,我们绘制了衍射图样,使用了 imagesc 函数将二维的数据转换为灰度图像。
需要注意的是,这只是一个简单的示例代码,如果您需要更复杂的计算或者更精确的模拟,可能需要进一步的优化和调整。
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