Matlab GUI实现单缝夫琅禾费衍射

Matlab GUI实现单缝夫琅禾费衍射

夫琅禾费衍射是光学中常见的现象，描述了光通过一个狭缝时的衍射效应。在本文中，我们将使用Matlab的GUI工具来模拟和可视化单缝夫琅禾费衍射的过程。通过这个GUI，用户可以自定义狭缝的宽度、入射光波长以及观察屏幕的位置，从而观察和分析夫琅禾费衍射的特征。

在开始编写Matlab代码之前，我们先来了解一下夫琅禾费衍射的基本原理。

夫琅禾费衍射可以通过菲涅尔衍射公式来描述，该公式给出了在远场条件下单缝衍射的幅度分布。假设入射光的波长为λ，单缝的宽度为a，观察屏幕到单缝的距离为D，观察屏幕上的点P的位置为(x, y)，则点P处的幅度衍射强度可以由以下公式计算得到：

[I(x, y) = \frac{ {(\sin \alpha) ^ 2}}{ {\alpha ^ 2}} \cdot \left(\frac{ {\sin \beta}}{\beta}\right) ^ 2]

其中，α和β表示入射光波前到达点P的两条路径与光波传播方向的夹角。α可以通过以下公式计算：

[\alpha = \frac{ {\pi a}}{\lambda} \cdot \sin \theta]

其中，θ表示入射光线与法线的夹角。β可以通过以下公式计算：

[\beta = \frac{ {\pi a}}{\lambda} \cdot \sin \phi]

其中，φ表示观察屏幕上点P与法线的夹角。

现在我们开始编写Matlab代码，首先需要创建一个GUI窗口，在窗口中添加输入控件和绘图区域。