关于光学的MATLAB程序仿真

资 源 简 介

关于光学的MATLAB程序仿真

详 情 说 明

光学现象在MATLAB中的仿真为研究和教学提供了直观的可视化手段。通过数值计算和图形化展示，我们可以模拟光在不同介质中的传播特性。

衍射现象的仿真通常基于惠更斯-菲涅耳原理，利用快速傅里叶变换(FFT)算法计算光波通过孔径后的传播过程。单缝衍射、圆孔衍射等典型现象可以通过设置不同的孔径函数来模拟，观察到的光强分布图案与理论预测高度吻合。

折射仿真的关键在于建立介质边界条件，通过斯涅尔定律计算光线在界面处的偏折角度。多层介质中的传播路径可以通过迭代计算各界面处的折射过程获得。全反射现象的临界角条件也可以清晰地展示出来。

波动光学仿真还可以扩展到干涉、偏振等现象。双缝干涉的条纹图样、马吕斯定律验证等实验都可以通过适当的算法实现。这些仿真不仅验证了经典光学理论，也为复杂光学系统的设计提供了预研工具。

在工程应用中，这类仿真常用于光学元件性能评估和光学系统优化。通过调整参数可以快速观察设计变更对系统性能的影响，大大缩短了实际物理实验的周期和成本。