Matlab实现的光学实验仿真：干涉、衍射与像差详解

该篇硕士学位论文深入探讨了在光学实验领域中利用MATLAB进行计算机仿真的详细理论和实践方法。作者曲伟娟针对西北工业大学的研究背景，针对光学实验教学的需要，展示了MATLAB在以下几个关键方面的应用： 1. 光的干涉实验仿真：通过光波波前叠加技术，论文模拟了两列球面波的干涉以及多光束干涉现象，强调了单缝衍射对双缝干涉实验的影响，特别是时间相干性如何影响干涉条纹的对比度。 2. 光的衍射实验仿真：论文细致分析了规则和不规则形状孔径（如单缝、矩孔、圆孔、圆盘、三角孔、光栅）的菲涅尔衍射和夫琅禾费衍射的强度分布，有助于理解和区分这两种衍射现象。 3. 光学像差仿真：借助相位转化理论，论文仿真了赛德尔像差和泽尼克多项式的像差轮廓图与三维形状，同时通过金斯莱克方法研究了像差对干涉图样的影响。 4. 光学系统仿真：论文讨论了光学系统在信息处理中的基本原理，并设计了一套基于MATLAB的仿真算法，实现了网格滤波、图像相加和相减等光学操作的模拟实验。 5. 软件开发与移植：论文克服MATLAB应用程序依赖环境的局限，通过MATLAB M文件转化为C++代码，并在Visual C++环境中编译为可独立运行的程序，提升了软件的通用性和便捷性。 关键词包括光学实验仿真、干涉、衍射、像差、傅里叶变换、MATLAB、MATCOM 4.5、Visual C++等，反映出该研究具有较高的实用价值和理论意义，同时也体现了国家“十五”重点教材建设项目的支持。通过这篇论文，读者可以深入了解MATLAB在光学实验模拟中的应用潜力和优势。