MATLAB模拟杨氏双缝实验：人机交互与参数调控

本文主要探讨如何利用MATLAB这一强大的数值计算和可视化工具来模拟经典的物理实验——杨氏双缝干涉实验。在传统的实验室环境下，由于受到硬件设施和环境条件的限制，观察和调整实验参数时，实验结果的变化可能不够明显，难以深入理解干涉现象的本质。通过MATLAB的仿真功能，作者旨在克服这些局限，实现一个用户友好的界面设计，允许用户自由输入不同的实验参数，如缝间距、光源波长、屏间距等。 首先，引言部分强调了在现代科技背景下，计算机仿真在光学实验中的重要性，特别是在科学研究和教学中的应用。国外的光学仿真软件，如Prop92、CHAINOP和Miro，已经在优化光学系统设计和教学中发挥了关键作用。相比之下，尽管我国起步较晚，但也在光学实验仿真领域取得了一定的进展，例如SG99光传输模拟计算软件在神光-III项目中的应用。 MATLAB因其易学易用、可扩展性和高效性，成为本文实现杨氏双缝干涉实验仿真理想的选择。作者计划通过MATLAB的图形用户界面（GUI）来设计交互式体验，使得用户可以实时看到不同参数设置下干涉条纹的变化以及光强分布的变化，从而直观地理解干涉现象的形成和变化规律。 论文的结构分为四个部分：第一部分会介绍MATLAB的基本原理和其在光学仿真中的应用；第二部分详细介绍杨氏双缝干涉实验的理论背景和关键参数；第三部分详细阐述MATLAB程序的编写过程，包括如何构建用户界面和处理数据；最后，第四部分将展示仿真结果，并对比不同参数下的实验效果，同时讨论仿真在教学和研究中的潜在价值和意义。 通过这篇论文，作者不仅分享了MATLAB在光学实验仿真中的具体应用实例，还展示了它在提升实验教学质量和科学研究效率方面的潜力。这不仅有助于读者理解干涉现象的物理本质，也为其他研究者提供了一个实践和改进光学仿真技术的参考框架。