工程光学仿真实验报告1、杨氏双缝干涉实验 (1)杨氏干涉模型杨氏双缝干涉实验装置如图 1 所示: S 发出的光波射到光屏上的两个小孔 S1 和 S2 , S1 和 S2 相距很近,且到 S 等距;从 S1 和 S2 分别发散出的光波是由同一光波分出来的,所以是相干光波,它们在距离光屏为 D 的屏幕上叠加,形成一定的干涉图样. 图 1。1 杨氏双缝干涉 假设 S 是单色点光源,考察屏幕上某一点 P ,从 S1 和 S2 发出的光波在该点叠加产生的光强度为:I = I1 + I2 + 2 I1 I2 cosδ (1—1)式中, I1 和 I2 分别是两光波在屏幕上的光强度, 若实验装置中 S1 和 S2 两个缝大小相等, 则有I1 = I2 =I0 (1-2)δ= 2π(r2 - r1)/λ(1-3) (1-3) (1—4) (1-5)可得 (1—6)因此光程差: (1-7) 则可以得到条纹的强度变化规律— 强度分布公式: (1-8)(2)仿真程序clear; Lambda=650; %设定波长,以Lambda表示波长Lambda=Lambda*1e-9; d=input('输入两个缝的间距 )’); %设定两缝之间的距离,以d表示两缝之间距离d=d*0.001; Z=0。5; %设定从缝到屏幕之间的距离,用Z表示yMax=5*Lambda*Z/d;xs=yMax; %设定y方向和x方向的范围Ny=101;ys=linspace(—yMax,yMax,Ny);%产生一个一维数组ys,Ny是此次采样总点数%采样的范围从- ymax到ymax,采样的数组命名为ys%此数组装的是屏幕上的采样点的纵坐标for i=1:Ny %对屏幕上的全部点进行循环计算,则要进行Ny次计算L1=sqrt((ys(i)—d/2).^2+Z^2); L2=sqrt((ys(i)+d/2).^2+Z^2); %屏上没一点到双缝的距离L1和L2Phi=2*pi*(L2—L1)/Lambda; %计算相位差B(i,:)=4*cos(Phi/2).^2; %建立一个二维数组,用来装该点的光强的值end%结束循环NCLevels=255; %确定使用的灰度等级为255级Br=(B/4.0)*NCLevels; %定标:使最大光强(4。 0)对应于最大灰度级(白色)subplot(1,4,1),image(xs,ys,Br); %用subplot创建和控制多坐标轴colormap(gray(NCLevels)); %用灰度级颜色图设置色图和明暗subplot(1,4,2),plot(B(:),ys); %把当前窗口对象分成2块矩形区域%在第2块区域创建新的坐标轴%把这个坐标轴设定为当前坐标轴%然后绘制以( b (: ) , ys)为坐标相连的线title('杨氏双缝干涉’); (3)仿真图样及分析a)双缝间距 2mm b)双缝间距 4mm c)双缝间距 6mm d)双缝间距 8mm 图 1...