工程光学MATLAB仿真实验：杨氏双缝干涉

"工程光学matlab仿真是利用MATLAB软件对工程光学中的实验进行模拟，以理解和分析光的干涉、衍射等现象。本资源重点介绍了杨氏双缝干涉实验的MATLAB仿真过程，并提供了详细的仿真代码。 杨氏双缝干涉实验是经典光学实验，它展示了光的波动性。在实验中，一束单色光通过两个相距很近的小缝隙S1和S2，这两个缝隙发出的光波在光屏上相互叠加，形成明暗相间的干涉条纹。这些条纹的形成是由于光波在不同路径长度下传播后相遇，其相位差导致光强的增强或减弱。 在杨氏双缝干涉模型中，光屏上的任意点P的光强I由两束相干光的叠加决定，即I=I1+I2+2I1I2cosδ。当光强相等时，I1=I2=I0。光程差Δ=r2-r1，其中r1和r2分别为光波到达点P的路程，它们与缝隙位置和屏幕距离有关。通过计算光程差与光波波长λ的关系，可以得出干涉条纹的强度分布公式： 2 I=I0cos[π(r2-r1)d/λ] 这个公式描述了屏幕上光强随位置y的变化，呈现出明暗交替的条纹模式。 在MATLAB仿真程序中，首先设定波长Lambda，然后获取用户输入的双缝间距d和屏幕到缝隙的距离Z。接下来，定义屏幕上的采样范围和点数，通过for循环计算每个采样点的光强。计算过程中，利用勾股定理确定每个点到双缝的距离L1和L2，计算相位差Φ，再根据相位差计算光强B(i,:)。最后，程序结束并输出结果。 通过这样的MATLAB仿真，学习者可以在没有实际实验设备的情况下，深入理解光的干涉现象，同时也为理论研究和教学提供了便利。此外，此仿真还可以帮助优化实验设计，探索不同参数对干涉图案的影响，例如改变波长、缝隙间距或观察距离，从而拓展对光学原理的理解。"