MATLAB模拟：圆孔菲涅耳衍射与光学实验仿真案例

本资源是一篇关于光学实验仿真的硕士论文，由西北工业大学的曲伟娟撰写，指导教师为赵建林。论文主要利用Matlab软件平台深入探讨了光学实验的仿真技术，包括五个关键部分： 1. 光的干涉实验仿真：论文通过光波波前叠加的方法模拟了球面波干涉和多光束干涉，以及杨氏双缝和双孔干涉实验。单缝衍射对双缝干涉的影响被详细分析，同时讨论了光场的时间相干性对干涉条纹对比度的影响。 2. 光的衍射实验仿真：研究了规则形状（如单缝、矩形孔、圆孔、圆盘、三角孔、黑白光栅）和不规则形状孔径的菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射，提供了解析这些衍射现象强度分布的理论基础，有助于理解它们之间的内在联系和区别。 3. 光学像差仿真：论文以相位变换理论为核心，模拟了赛德尔像差和泽尼克多项式的轮廓图和三维形状图，并分析了像差对双光束干涉图样的影响。 4. 光学系统仿真：探讨了利用光学系统进行信息处理的基本原理，设计并实现了可以进行网格滤波、图像相加和相减等光学操作的仿真系统。 5. 软件界面设计：针对Matlab应用程序的局限性，论文开发了一种解决方案，将Matlab脚本转化为C++代码，并在Visual C++环境中编译为独立的可执行文件，解决了软件运行环境的依赖问题。 整篇论文以Matlab作为核心工具，涵盖了光学实验中的重要原理和实际应用，对于光学教学和科学研究具有较高的实用价值。关键词包括光学实验仿真、干涉、衍射、像差、傅里叶变换、Matlab、Matlab M文件、Visual C++等，显示出作者对光学仿真技术的全面掌握和应用能力。