请用matlab gui设计一款用于演示单矩孔和圆孔的夫琅禾费衍射用户界面。 该界面能够接受的输入参数如下:菜单栏可以选择单矩孔和圆孔的夫琅禾费衍射,矩形长宽,圆孔的孔径,波长需在界面上手动输入。 该界面的演示效果应为:从菜单栏选取相应的夫琅禾费衍射时,界面刷新到相应的参数填入:矩形孔夫琅禾费衍射需矩形长宽和波长,没有圆孔孔径输入提示;圆孔的夫琅禾费衍射需有孔径大小和波长的填写,无其他参数填写提示点击运行可以出现相应的衍射演示。并给出程序和操作步骤

时间: 2023-12-14 12:35:37 浏览: 30
这里提供一个简单的MATLAB GUI代码,可以用于演示单矩孔和圆孔的夫琅禾费衍射。该界面可以选择单矩孔和圆孔的夫琅禾费衍射类型,并要求用户输入相应的参数,例如矩形长宽、圆孔孔径和波长。单击“运行”按钮后,程序将显示相应的衍射图像。 以下是完整的MATLAB GUI代码: ```matlab function varargout = FraunhoferDiffractionGUI(varargin) % FRAUNHOFERDIFFRACTIONGUI MATLAB code for FraunhoferDiffractionGUI.fig % FRAUNHOFERDIFFRACTIONGUI, by itself, creates a new FRAUNHOFERDIFFRACTIONGUI or raises the existing % singleton*. % % H = FRAUNHOFERDIFFRACTIONGUI returns the handle to a new FRAUNHOFERDIFFRACTIONGUI or the handle to % the existing singleton*. % % FRAUNHOFERDIFFRACTIONGUI('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...) calls the local % function named CALLBACK in FRAUNHOFERDIFFRACTIONGUI.M with the given input arguments. % % FRAUNHOFERDIFFRACTIONGUI('Property','Value',...) creates a new FRAUNHOFERDIFFRACTIONGUI or raises the % existing singleton*. Starting from the left, property value pairs are % applied to the GUI before FraunhoferDiffractionGUI_OpeningFcn gets called. An % unrecognized property name or invalid value makes property application % stop. All inputs are passed to FraunhoferDiffractionGUI_OpeningFcn via varargin. % % *See GUI Options on GUIDE's Tools menu. Choose "GUI allows only one % instance to run (singleton)". % % See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES % Edit the above text to modify the response to help FraunhoferDiffractionGUI % Last Modified by GUIDE v2.5 28-Jun-2021 23:11:48 % Begin initialization code - DO NOT EDIT gui_Singleton = 1; gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ... 'gui_Singleton', gui_Singleton, ... 'gui_OpeningFcn', @FraunhoferDiffractionGUI_OpeningFcn, ... 'gui_OutputFcn', @FraunhoferDiffractionGUI_OutputFcn, ... 'gui_LayoutFcn', [], ... 'gui_Callback', []); if nargin && ischar(varargin{1}) gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1}); end if nargout [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); else gui_mainfcn(gui_State, varargin{:}); end % End initialization code - DO NOT EDIT % --- Executes just before FraunhoferDiffractionGUI is made visible. function FraunhoferDiffractionGUI_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin) % This function has no output args, see OutputFcn. % hObject handle to figure % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % varargin command line arguments to FraunhoferDiffractionGUI (see VARARGIN) % Choose default command line output for FraunhoferDiffractionGUI handles.output = hObject; % Update handles structure guidata(hObject, handles); % UIWAIT makes FraunhoferDiffractionGUI wait for user response (see UIRESUME) % uiwait(handles.figure1); % --- Outputs from this function are returned to the command line. function varargout = FraunhoferDiffractionGUI_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) % varargout cell array for returning output args (see VARARGOUT); % hObject handle to figure % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Get default command line output from handles structure varargout{1} = handles.output; % --- Executes on selection change in popupmenu1. function popupmenu1_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to popupmenu1 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Hints: contents = cellstr(get(hObject,'String')) returns popupmenu1 contents as cell array % contents{get(hObject,'Value')} returns selected item from popupmenu1 % Get the selected value from the popup menu val = get(hObject, 'Value'); % Enable/disable input boxes based on the selected value if val == 1 % Rectangular aperture set(handles.edit1, 'Enable', 'on'); set(handles.text1, 'Enable', 'on'); set(handles.edit2, 'Enable', 'on'); set(handles.text2, 'Enable', 'on'); set(handles.edit3, 'Enable', 'on'); set(handles.text3, 'Enable', 'on'); set(handles.edit4, 'Enable', 'off'); set(handles.text4, 'Enable', 'off'); elseif val == 2 % Circular aperture set(handles.edit1, 'Enable', 'off'); set(handles.text1, 'Enable', 'off'); set(handles.edit2, 'Enable', 'off'); set(handles.text2, 'Enable', 'off'); set(handles.edit3, 'Enable', 'on'); set(handles.text3, 'Enable', 'on'); set(handles.edit4, 'Enable', 'on'); set(handles.text4, 'Enable', 'on'); end % --- Executes during object creation, after setting all properties. function popupmenu1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to popupmenu1 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: popupmenu controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER. if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function edit1_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit1 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit1 as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit1 as a double % --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit1 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: edit controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER. if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function edit2_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit2 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit2 as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit2 as a double % --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit2_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit2 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: edit controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER. if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function edit3_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit3 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit3 as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit3 as a double % --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit3_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit3 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: edit controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER. if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function edit4_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit4 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit4 as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit4 as a double % --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit4_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to edit4 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: edit controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER. if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end % --- Executes on button press in pushbutton1. function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to pushbutton1 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Get the selected value from the popup menu val = get(handles.popupmenu1, 'Value'); % Get the input data if val == 1 % Rectangular aperture w = str2double(get(handles.edit1, 'String')); h = str2double(get(handles.edit2, 'String')); lambda = str2double(get(handles.edit3, 'String')); % Create the aperture aperture = rect(w, h); elseif val == 2 % Circular aperture D = str2double(get(handles.edit3, 'String')); lambda = str2double(get(handles.edit4, 'String')); % Create the aperture aperture = circ(D/2); end % Calculate the diffraction pattern N = 1024; % Number of sample points in each dimension L = 10; % Size of the observation plane dx = L/N; % Sample spacing x = (-N/2:N/2-1)*dx; % Coordinates [X,Y] = meshgrid(x); % Meshgrid k = 2*pi/lambda; % Wavenumber z = 10000; % Distance from the aperture to the observation plane A = fftshift(fft2(aperture, N, N)); % Fourier transform of the aperture H = exp(1i*k*z)*exp(-1i*pi*lambda*z*(X.^2+Y.^2)); % Transfer function U = ifft2(ifftshift(A.*H)); % Inverse Fourier transform to obtain the diffraction pattern I = abs(U).^2; % Intensity % Plot the diffraction pattern figure; imshow(I, [], 'XData', x, 'YData', x); axis on; colormap(jet); colorbar; xlabel('x (m)'); ylabel('y (m)'); % --- Rectangular aperture function function y = rect(w, h) x = -w/2:0.01:w/2; y = zeros(size(x)); y(abs(x) <= w/2) = 1; y = y.*rectpuls(x/h); % --- Circular aperture function function y = circ(r) x = -r:0.01:r; y = zeros(size(x)); y(abs(x) <= r) = sqrt(r^2 - x(abs(x) <= r).^2); y = y.*rectpuls(x/(2*r)); % --- Rectangular pulse function function y = rectpuls(x) y = zeros(size(x)); y(abs(x) <= 0.5) = 1; ``` 操作步骤: 1. 打开MATLAB,创建一个新的GUI。 2. 在GUI设计器中添加一个“Popup Menu”控件,用于选择夫琅禾费衍射类型(单矩孔或圆孔)。 3. 在GUI设计器中添加四个“Edit Text”控件,用于输入矩形长宽、圆孔孔径和波长。 4. 在GUI设计器中添加一个“Push Button”控件,用于显示夫琅禾费衍射图像。 5. 将上述代码复制到MATLAB编辑器中,并将其保存为“FraunhoferDiffractionGUI.m”文件。 6. 在MATLAB命令窗口中执行“guide FraunhoferDiffractionGUI”命令,打开GUI设计器。 7. 在GUI设计器中选择相应的控件属性,例如位置、大小和字符串。 8. 在GUI设计器中添加回调函数,以响应控件事件(例如,当选择“Popup Menu”控件时,启用/禁用相应的输入框)。 9. 在GUI设计器中保存和构建GUI。 10. 运行GUI,选择相应的夫琅禾费衍射类型并输入参数。 11. 单击“运行”按钮以显示夫琅禾费衍射图像。

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