夫琅禾费衍射matlab

夫琅禾费衍射是一种计算光的衍射现象的方法，可以使用Matlab进行模拟和计算。以下是使用Matlab进行夫琅禾费衍射模拟的基本步骤：

1. 定义输入参数，包括光源的波长、衍射屏的尺寸、距离和形状等。

2. 生成衍射屏，可以使用Matlab自带的fft2函数或者自定义函数来生成具有不同形状和特性的衍射屏。

3. 对衍射屏进行傅里叶变换，得到衍射屏的频谱。

4. 生成参考光波阵面，可以使用平面波、球面波等不同类型的光波阵面。

5. 对参考光波阵面和衍射屏的频谱进行逐点乘积，得到衍射场的频谱。

6. 对衍射场的频谱进行逆傅里叶变换，得到最终的夫琅禾费衍射图像。

通过以上步骤，可以使用Matlab进行夫琅禾费衍射的模拟和计算，并且可以根据需要进行不同参数的调整和优化。

相关问题

多缝夫琅禾费衍射matlab

在Matlab中，可以使用以下代码来实现多缝夫琅禾费衍射：

1. 首先定义一些常量和参数，例如波长lambda、缝宽a、缝间距d等：

lambda = 0.5e-6;  % 波长
a = 10e-6;  % 缝宽
d = 50e-6;  % 缝间距
L = 1;  % 衍射屏到观察屏的距离
N = 2000;  % 观察屏的像素数

2. 创建一个二维矩阵，表示观察屏的像素分布：

x = linspace(-0.5, 0.5, N);
[X, Y] = meshgrid(x, x);

3. 定义一个函数，计算夫琅禾费衍射的振幅分布：

function [U] = fraunhofer_diffraction(lambda, a, d, L, X, Y)
    k = 2*pi/lambda;  % 波数
    z = L;  % 衍射距离
    u1 = a * sinc(a*X*k/(2*z)) .* sinc(d*Y*k/(2*z));  % 衍射屏上的光强分布
    U = 1/z * exp(1i*k*z) * fftshift(fft2(u1));  % 观察屏上的光强分布
    U = abs(U).^2;
end

4. 调用上述函数，计算并显示夫琅禾费衍射的像：

U = fraunhofer_diffraction(lambda, a, d, L, X, Y);
figure;
imagesc(x, x, U);
colormap(gray);
axis equal tight;

以上就是在Matlab中实现多缝夫琅禾费衍射的基本步骤。

夫琅禾费衍射matlab代码

以下是夫琅禾费衍射的MATLAB代码示例：

% 夫琅禾费衍射
% 输入参数：S为光源大小，λ为波长，a为衍射屏宽度，b为屏幕宽度，z为距离
% 输出：I为衍射图像
function I = fraunhoferDiffraction(S, lambda, a, b, z)
    k = 2 * pi / lambda;
    x = linspace(-a / 2, a / 2, 256); % 衍射屏像素点坐标
    y = x';
    [X, Y] = meshgrid(x, y); % 生成网格
    r = sqrt(X .^ 2 + Y .^ 2); % 到像素点的距离
    phi = atan2(Y, X); % 到像素点的角度
    U1 = S .* rect(x ./ a) .* rect(y ./ a); % 光源
    U2 = (a ^ 2 / (1i * lambda * z)) .* exp(1i * k .* r) ./ r .* U1; % 衍射屏到屏幕的传播
    U2(isnan(U2)) = 0;
    I = abs(fftshift(fft2(U2))) .^ 2; % 屏幕上的光强分布
    I = I ./ (max(I(:))); % 归一化
    figure, imshow(I, []), title('夫琅禾费衍射');
end

其中，`rect(x)` 为矩形函数，表示在 $[-0.5, 0.5]$ 内为1，在外部为0。该函数可以用MATLAB内置函数 `rectpuls(x)` 来代替。

使用示例：

S = ones(256, 256);
lambda = 633e-9;
a = 1e-3;
b = 1;
z = 1;
fraunhoferDiffraction(S, lambda, a, b, z);

该示例生成了一个 $256 \times 256$ 的方形光源，波长 $\lambda = 633\text{ nm}$，衍射屏宽度为 $a = 1\text{ mm}$，屏幕宽度为 $b = 1$，距离为 $z = 1$。可以根据需要调整这些参数。