MATLAB：符号运算在光学软件中的应用与基础教程

MATLAB，全称为矩阵实验室，是由美国MathWorks公司推出的一款强大的科学计算和工程计算软件。作为计算机语言中的佼佼者，MATLAB因其在光学领域的广泛运用而被纳入光学软件基础及应用的教程。该教程针对2010-2011学年的安徽工业大学光信息科学与技术课程，主要介绍了MATLAB的基础知识和关键特性。 第一章详细介绍了MATLAB的起源和发展历程。1980年，为了解决矩阵运算问题，Cleve Moler在新墨西哥州大学开发了MATLAB的雏形。随后，John Little和Steve Bangert的加入推动了专业版MATLAB的开发，并于1984年成立了MathWorks公司。MATLAB不仅具备强大的科学计算功能，能处理最新的计算和工程结果，还拥有出色的图形处理能力，包括符号运算、优化、图像处理和偏微分方程等工具箱。此外，MATLAB支持M文件编程，提供了与C语言、ZEMAX等其他编程语言的接口，并配有一套丰富的在线帮助系统，便于用户查询和学习。 第二章重点讲解了MATLAB的基本操作。用户可以直接在命令窗口输入并执行计算，无需提前声明变量，只需遵循MATLAB的语句格式"变量=表达式"，回车后即可得到结果。教程还涉及MATLAB的工作变量空间和软件界面，如命令窗口、历史记录窗口以及如何调整软件显示以满足个人喜好。 章节内容还包括MATLAB在光学领域的具体应用，可能涉及光线追踪、光学设计、成像系统分析等，这些都是MATLAB在光信息科学与技术课程中的核心内容。通过学习MATLAB，学生能够提升解决复杂工程问题的能力，成为科研和工程项目的得力助手。 总结起来，MATLAB是科学研究和工程实践中不可或缺的工具，尤其对于光学专业学习者来说，掌握MATLAB的符号运算和各种工具箱功能，可以极大地提高工作效率和解决问题的精确度。随着课程的深入，学生将学会如何利用MATLAB进行高效的数据处理、图形展示和程序设计，为后续的光学技术和应用打下坚实基础。