Matlab:实现Fra单缝衍射仿真
本文基于光学原理,用Matlab实现夫琅禾费单缝衍射现象仿真。
Project Code
- 算法核心机理:参看基于光的叠加原理——提出近似分析衍射的一种方法
% 作者:ZQJ
% 日期:2021.1.7 星期四%***********************模拟单缝衍射图样**************************
% 注:单缝为竖直长条状 该仿真可以理解为:基于夫琅禾费衍射
clear,clc;
% 基本参数输入及处理*********************************
% 本例输入:Lambda = 632.8; a = 0.2; L = 1;
Lambda = input('输入单色光的波长(单位为nm):');
Lambda = Lambda * 1e-9; %波长单位转为:m
a = input('输入单缝的宽度(单位为mm):');
a = a * 1e-3; %缝间隙单位转为:m
L = input('输入缝到屏的距离(单位为m):');Xmax = 2*Lambda*L/a; %Xmax位置(边界)--单位为:m
x = linspace(-Xmax,Xmax,61); %坐标取样61份
light_x = linspace(-a/2,a/2,61); %单缝宽度上取61份点光源
y = zeros(1,61);for num =1:61r = sqrt((x(num)-light_x).^2 + L^2); %各波列到点的距离phi = 2*pi.*(r-L)./Lambda; %相位差sumcos = sum(cos(phi));sumsin = sum(sin(phi));y(num) = (sumsin^ 2 + sumcos^2)./61^2;
end% 衍射光强灰度分布图*************************
I = y * 255; %光强归一化 并转为255灰度值
subplot(2,1,1);
image(x,Xmax,I); %设置x和y的像素,显示数值
colormap(gray(255)); %妆点灰度色彩
xlabel('空间坐标x');
title('衍射光强空间分布');% 衍射光强函数分布图*************************
subplot(2,1,2);
plot(x,y,'*',x,y);
axis([-Xmax,Xmax,0,1]);
xlabel('空间坐标x'), ylabel('衍射光强度');
title('单缝衍射光强空间分布函数');
grid on;
仿真结果图:
专栏内容供作者本人或大家学习使用,多多指教 ~
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