matlab-基于MATLAB的单缝和双缝衍射实验带GUI界面-源码资源-CSDN文库

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5星 · 超过95%的资源 188 浏览量 2021-09-30 21:23:45 上传评论 1 收藏 4KB RAR 举报

在本资源中，我们主要探讨的是使用MATLAB进行物理实验模拟，特别是光学领域的单缝和双缝衍射现象。MATLAB是一种强大的编程环境，广泛应用于科学计算、数据分析以及图形用户界面（GUI）的设计。在这里，它被用来创建一个能够直观展示衍射效果的交互式程序。 1. **MATLAB基础知识**： - MATLAB是一种矩阵运算语言，它的核心是矩阵和数组运算，使得处理复杂数学问题变得简洁。 - MATLAB提供了丰富的内置函数和工具箱，包括用于图形绘制和用户界面设计的工具。 2. **MATLAB GUI（图形用户界面）**： - GUI是MATLAB的一个重要功能，允许用户通过图形化方式与程序交互。在本实例中，GUI将用于控制实验参数，如光源位置、缝宽、缝距等，并实时显示衍射图案。 - 创建GUI通常涉及定义组件（如按钮、滑块、文本框等）和回调函数，后者响应用户的操作。 3. **光学中的衍射**： - 衍射是光波遇到障碍物或缝隙时发生的波前弯曲现象，是波动光学的基本概念。 - 单缝衍射和双缝衍射是经典实验，前者揭示单个缝隙对光波的分散作用，后者则展示了干涉和衍射的结合。 4. **单缝衍射**： - 当光通过一个狭窄缝隙时，其衍射图案呈现中央亮斑且两侧逐渐减弱的明暗相间的条纹。 - 这可以通过菲涅尔积分和夫琅禾费衍射理论来解释。 5. **双缝衍射**： - 双缝实验是干涉和衍射的典型例子，两个缝产生的波前相互叠加形成干涉图案。 - 在屏幕上观察到的条纹是由两束光线的相长干涉（亮纹）和相消干涉（暗纹）造成的。 6. **MATLAB编程实现**： - 源码可能包含若干MATLAB脚本和函数，用于生成衍射图案、设置和读取GUI控件值、计算干涉条件等。 - 可能使用`figure`命令创建图形窗口，`uicontrol`创建GUI组件，`imshow`显示图像，以及自定义函数处理物理计算。 7. **学习与应用**： - 对于学生和教师，这个源码可以作为理解衍射和干涉原理的实用工具，使抽象概念变得可视化。 - 对于研究人员，可以作为基础，进一步扩展为多缝衍射、衍射光栅等更复杂的光学模型。通过研究和运行提供的MATLAB源码，用户不仅能理解光学现象，还能深入掌握MATLAB编程技巧，特别是GUI设计和科学计算。这个资源对于物理教育和MATLAB学习都具有很高的价值。

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matlab_基于MATLAB的单缝和双缝衍射实验带GUI界面_源码.rar （5个子文件）

matlab_基于MATLAB的单缝和双缝衍射实验带GUI界面_源码

2基于MATLAB的单缝和双缝衍射实验带GUI界面

Double_diffraction.m 3KB

Single.m 885B

Double.m 1022B

Runme.m 1KB

Single_diffraction.m 2KB

% 关闭图片 close(hmain); % 生成图片 hY=figure; set(gcf,'menubar','none','numbertitle','off','name',... '双缝衍射实验仿真','unit','normalized','position',[0.1,0.1,0.8,0.8]); % 开辟画图空间 hf1=axes('position',[0.05 0.44 0.40 0.50]); set(gca,'XTickLabel',[],'YTickLabel',[]); hf2=axes('position',[0.50 0.44 0.30 0.50]); axis off; hf3=axes('position',[0.05 0.05 0.40 0.30]); set(gca,'XTickLabel',[],'YTickLabel',[]); % 定义字体大小 fs=20; fs2=24; % 标注 h_text1=uicontrol('Style','text','unit','normalized','Position',[0.82,0.90,0.15,0.04],... 'fontsize',fs,'string','可见光波长(nm)'); h_text2=uicontrol('Style','text','unit','normalized','Position',[0.82,0.75,0.15,0.04],... 'fontsize',fs,'string','缝宽与波长关系'); h_text3=uicontrol('Style','text','unit','normalized','Position',[0.82,0.60,0.15,0.04],... 'fontsize',fs,'string','缝间距与波长关系'); h_text4=uicontrol('Style','text','unit','normalized','Position',[0.82,0.45,0.15,0.04],... 'fontsize',fs,'string','透镜焦距(cm)'); h_text5=uicontrol('Style','text','unit','normalized','Position',[0.82,0.30,0.15,0.04],... 'fontsize',fs,'string','屏幕宽度(cm)'); % 标注图像名称 h_text5=uicontrol('Style','text','unit','normalized','Position',[0.17,0.94,0.15,0.04],... 'fontsize',fs,'string','衍射条纹图像'); h_text6=uicontrol('Style','text','unit','normalized','Position',[0.57,0.94,0.15,0.04],... 'fontsize',fs,'string','立体光强分布图'); h_text7=uicontrol('Style','text','unit','normalized','Position',[0.17,0.35,0.15,0.04],... 'fontsize',fs,'string','横向光强分布图'); % 输入值 h_edit1=uicontrol('Style','edit','unit','normalized','Position',[0.85 0.86 0.1 0.04],... 'horizontal','left','string','500','fontsize',fs,'BackgroundColor','w'); h_edit2=uicontrol('Style','edit','unit','normalized','Position',[0.85 0.71 0.1 0.04],... 'horizontal','left','string','5','fontsize',fs,'BackgroundColor','w'); h_edit3=uicontrol('Style','edit','unit','normalized','Position',[0.85 0.56 0.1 0.04],... 'horizontal','left','string','25','fontsize',fs,'BackgroundColor','w'); h_edit4=uicontrol('Style','edit','unit','normalized','Position',[0.85 0.41 0.1 0.04],... 'horizontal','left','string','50','fontsize',fs,'BackgroundColor','w'); h_edit5=uicontrol('Style','edit','unit','normalized','Position',[0.85 0.26 0.1 0.04],... 'horizontal','left','string','60','fontsize',fs,'BackgroundColor','w'); % 按钮 h_push1=uicontrol('style','push','unit','normalized','position',[0.65,0.08,0.12,0.10],... 'fontsize',fs2,'string','运行','callback','Double(h_edit1,h_edit2,h_edit3,h_edit4,h_edit5)'); h_push2=uicontrol('style','push','unit','normalized','position',[0.85,0.08,0.12,0.10],... 'fontsize',fs2,'string','返回','callback','main');

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