Matlab双缝干涉实验与牛顿环实验

最新推荐文章于 2024-04-06 21:54:26 发布
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本文介绍了如何使用Matlab模拟双缝干涉和牛顿环实验，详细阐述实验原理，提供计算干涉衬度和曲率半径的公式，并给出Matlab代码实现，帮助理解光学干涉现象。

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Matlab双缝干涉实验与牛顿环实验

双缝干涉实验和牛顿环实验是光学领域中常见的实验，它们都是探究光的干涉现象的实验。本文将基于Matlab实现这两个实验并给出相应的源代码。

一、双缝干涉实验

  1. 实验原理

双缝干涉实验是用来探究光波在通过两个狭缝时产生的干涉现象的实验。当光波通过两个具有相同宽度、相同间隔的狭缝时，光波从两个狭缝中传播出来，并相互干涉，形成一系列亮暗相间的条纹，称为干涉条纹。双缝干涉实验不仅可以证明光是波动性质的，还可以测定波长。

  1. 实验步骤
  • 绘制狭缝

在Matlab中，我们可以使用imrect函数绘制狭缝。imrect函数可以在图像上创建一个可调整大小的矩形，我们可以将其调整为所需要的宽度和间隔。

  • 计算干涉衬度

在双缝干涉实验中，我们可以使用干涉衬度公式来计算不同位置处的光强。干涉衬度公式如下：

I = I 0

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牛顿环，又称“牛顿圈”。在光学上，牛顿环是一个薄膜干涉现象。光的一种干涉图样，是一些明暗相间的同心圆环。例如用一个曲率半径很大的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触，在日光下或用白光照射时，可以看到接触点为一暗点，其周围为一些明暗相间的彩色圆环；而用单色光照射时，则表现为一些明暗相间的单色圆圈。这些圆圈的距离不等，随离中心点的距离的增加而逐渐变窄。它们是由球面上透射和平面上反射的光线相互干涉而形成的干涉条纹。一种光的干涉图样。是牛顿在1675年首先观察到的。
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【PLS预测】基于PCA主成分分析结合PLS实现近红外光谱检测的菠萝含水率预测附matlab代码
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一、干涉条纹的可见度 对于光波来说，干涉现象往往表现为明暗相间的条纹。为了描述干涉图场中的强弱对比，引入可见度的概念，其定义为： 当Imin=0,K=1.0时,条纹最清晰；当Imax=Imin时，K=0，条纹消失。 影响干涉条纹可见度的因素主要有三个：两相干光的振幅比、光源的线宽、光源的单色性。 二、光源的宽度对干涉条纹的影响 一般实验中对干涉条纹性质的分析都是以点、缝或者细线光源为前提，而实际上的光源总是具有一定宽度的。 以杨氏双缝实验为例（见图1）: 图1 设入射光源的宽度为b，
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