牛顿环仿真代码

资 源 简 介

牛顿环仿真代码

详 情 说 明

牛顿环是一种经典的光学干涉现象，常被用于测量透镜的曲率半径或检测光学元件表面质量。通过MATLAB进行仿真可以直观展示各种因素对干涉条纹的影响规律。

仿真通常从基础干涉方程入手，核心是计算两束相干光的光程差。对于牛顿环系统，主要考虑以下变量： 光源波长参数 - 直接影响明暗条纹的分布间距 平凸透镜曲率半径 - 决定环形条纹的密集程度 空气膜厚度 - 与透镜曲率半径存在几何关系 环境折射率 - 修正光程差计算公式

在代码实现层面，需要构建二维矩阵模拟观察平面，通过嵌套循环计算每个像素点对应的干涉强度。典型的处理流程包括： 初始化光学参数（波长/曲率/折射率等） 建立坐标系网格 计算各点对应的空气隙厚度 根据干涉公式生成强度分布 可视化输出干涉图案

通过调整曲率半径参数可观察到：半径增大时条纹变稀疏，反之变密集。波长因素的影响表现为：长波长光源（如红光）产生的条纹间距明显大于短波长光源（如紫光）。仿真结果与理论公式R=(D_n^2)/(4nλ)完全吻合，其中D_n为第n级暗环直径。

这种仿真方法避免了物理实验中的机械振动、环境杂光等干扰因素，特别适合用于教学演示和实验预习。进阶应用还可以引入透镜表面缺陷、多波长混合光源等复杂条件进行模拟分析。