牛顿环的matlab仿真gui界面

牛顿环是一种经典的干涉现象，可以通过 MATLAB 编程来进行仿真。下面是一个简单的 MATLAB GUI 界面，用于模拟牛顿环。

首先，我们需要创建一个 GUI 窗口，包含一个 Axes 对象和一些控件，如下所示：

function newtonring_gui
% Create a new figure window
fig = figure('Name','Newton Ring Simulation',...
             'NumberTitle','off',...
             'Position',[200 200 800 600]);

% Create an axes object for the simulation plot
ax = axes('Units','pixels','Position',[50 100 700 400],...
          'XLim',[-50 50],'YLim',[-50 50],'Box','on');

% Add some controls to the GUI
uicontrol('Style','pushbutton',...
          'String','Start',...
          'Position',[100 30 80 30],...
          'Callback',@start_callback);

uicontrol('Style','pushbutton',...
          'String','Stop',...
          'Position',[200 30 80 30],...
          'Callback',@stop_callback);

uicontrol('Style','slider',...
          'Min',0,'Max',1,'Value',0.5,...
          'Position',[500 30 150 20],...
          'Callback',@slider_callback);

uicontrol('Style','text',...
          'String','Radius (mm):',...
          'Position',[400 30 100 20]);

% Define some variables for the simulation
global r R d lambda n;
r = 0.01;  % Radius of curvature of the lens (m)
R = 0.5;   % Radius of the ring (m)
d = 0.0005; % Distance between the lens and the glass plate (m)
lambda = 600e-9; % Wavelength of light (m)
n = 1.5;   % Refractive index of the glass plate

% Define a function to draw the simulation plot
function draw_plot
    delete(get(ax,'Children'));
    x = -50:0.1:50;
    y = -50:0.1:50;
    [X,Y] = meshgrid(x,y);
    Z = intensity(X,Y);
    surf(ax,X,Y,Z);
    shading(ax,'interp');
    colormap(ax,jet);
    xlabel(ax,'x (mm)');
    ylabel(ax,'y (mm)');
    zlabel(ax,'Intensity');
end

% Define a function to calculate the intensity of the interference pattern
function I = intensity(x,y)
    r2 = x.^2 + y.^2;
    phi = atan2(y,x);
    m = 2*r*sqrt(r2-R^2*cos(phi).^2) + d;
    delta = 2*pi*n*m/lambda;
    I = (1+cos(delta))/2;
end

% Define a function to start the simulation
function start_callback(hObject,eventdata)
    draw_plot;
end

% Define a function to stop the simulation
function stop_callback(hObject,eventdata)
    delete(get(ax,'Children'));
end

% Define a function to update the simulation parameters
function slider_callback(hObject,eventdata)
    R = get(hObject,'Value');
    draw_plot;
end

end

在这个 GUI 中，我们提供了一个“开始”按钮、一个“停止”按钮和一个半径滑块，用于调整牛顿环的半径。当用户点击“开始”按钮时，我们将调用 `draw_plot` 函数来绘制牛顿环的干涉图案。当用户点击“停止”按钮时，我们将删除绘图并停止仿真。

`intensity` 函数计算干涉图案的强度，它使用以下方程式：

$$I(x,y) = \frac{1 + \cos(\delta)}{2}$$

其中 $\delta$ 是光程差：

$$\delta = 2\pi n m/\lambda$$

其中 $n$ 是玻璃板的折射率，$m$ 是光路差：

$$m = 2r\sqrt{r^2 - R^2\cos^2\phi} + d$$

其中 $r$ 是透镜的曲率半径，$R$ 是牛顿环的半径，$d$ 是透镜和玻璃板之间的距离，$\phi$ 是光路在 $x-y$ 平面上的入射角。

最后，我们需要调用 `newtonring_gui` 函数来启动 GUI 界面。