基于MATLAB软件的正交柱面透镜的等厚干涉实验（光学论文） ㊣ 精品文档 值得下载

，分别显示正交柱面透镜的椭圆型及双曲型等厚干涉条纹程序，进而可以通过下拉菜单有选择地模拟仿真正交柱面透镜的椭圆型及双曲型条纹图形用户界面的设计构建仿真程序所依据的核心原则是使仿真平台具有交互性系统性实时性实用性和保密性的特点该平台利用设计编制了图形暗直纹方程此外，对于这种双光束干涉，其光强，分布与相位差之间函授关系为−，其中∝∝和分别为来自上下柱面的光线在相遇时的振幅，∝，为两束相干光波的合成振幅相位差的空间分布函数为，将式代入式，易知干涉场强随点，而变化具有等相位差，的光线相遇点在平面上的投影轨迹，呈现出正椭圆双曲形状的干涉条基于软件的正交柱面透镜的等厚干涉实验光学论文若将两柱面之曲率半径，看成代数量，统规定符号，即可统地表达两种不同正交干涉结构的条纹分布规律及干涉条件符号法则具体如下平凸凹柱面的曲率半径之符号为正负按此规定，当上下两侧皆为平凸柱面时，其曲率半径而当下侧是平凹柱面透镜时，其曲率半径，进而是虚数如图所示，对应于平凸平凹柱面正交干涉结构图平凸平凹柱面正交干涉结构图平凸平凹柱面正交干涉结构下载原图如此则两套干涉结构的光程差公式与干涉条件规律图平凸平凸柱面正交干涉结构设和是柱面上点或分别到平面平面的距离设为柱面间媒质如空气的折射率，考虑反射半波损失位相突变，设透过读数显微镜，点，落在第级亮或暗纹上，则光线在上下两柱面的反射光程差及干涉条件是∈在第级亮纹，∈在第级暗纹相应于零级暗斑当≠时，不妨设，从式即得暗纹方程显能得到极为特殊的直条纹正是条纹多样性的这优点，使得它在光学教学与研究以及技术开发方面会有重要的应用前景另方面是款能对物理过程及科学规律进行精确模拟与仿真的优秀软件，具有强大的科学计算与可视化功能，以及可扩展环境简单易用可开放式等特点本文以正交柱面透镜的等厚干涉为研究对象，运用软件对其干涉规律进行具体形象和分门别类的研究与展示，设计了模拟仿真实验平台，以开拓其在光学系统设计与教摘要依据正交柱面透镜的等厚干涉原理，利用软件进行数学建模，编程运算，然后对实验进行计算机仿真，最后基于图形用户界面的设计与开发功能，制作了简洁美观可拓展性强的正交柱面透镜的等厚干涉实验仿真平台结果显示，该平台具有诸多优点，为相关光学教学与研究工作开辟了新的途径关键词光学双曲条纹柱面透镜椭圆条纹等厚干涉等厚干涉原理通常的牛顿环干涉现象是发生于球面平凸平板透镜间，或其推广与扩充的物理学下册北京高等教育出版社周国全牛顿环干涉装置的若干变异结构武汉大学学报工学版，周国全，郭长立再论牛顿环干涉装置的若干变异结构武汉大学学报理学版，周国全，祁宁大顶角等腰劈的等倾干涉原理物理与工程，周国全矩形腔的等倾干涉原理物理与工程周国全牛顿型等厚直纹干涉及其变异结构物理通报，周国全正交柱面透镜的椭圆双曲型等厚干涉条纹大学物理，赵书涛，李艳梅，王丽萍，等结合编写代码利用语句实现当面板出现时，面板和其他面板就隐不可见同样，面板出现时，面板和其他面板隐藏起来最后可得完整动态仿真实验程序，典型仿真结果如图和图所示同时运用仿真技术，还能模拟两类干涉条纹强度分布的维立体图，如图和图所示图椭圆型等厚干涉图图双曲线型等厚干涉图图椭圆型等厚条纹维图图双曲线型等厚条纹维图应用前景与结论迄今已有些学者运用软件实现了不同类型光学干涉实验，就会自动生成与仿真实验程序相对应的文件，鼠标也会自动定位在该组件的回调函数中编写代码的位置本文先在文件的初始界面函数的回调函数中编写代码，基于正交柱面透镜的等厚干涉理论仿真出来个静态的椭圆型等厚干涉条纹仿真时设置的参数如下上下侧个平凸柱面透镜的曲率半径分别为与，为空气折射率的取值然后在滑动条即内容设置为正交柱面透镜间的等厚干涉实验平凸平凸柱面透镜间的等厚椭圆条纹平凸平凹柱面透镜间的等厚双曲线条纹为了完全实现对模拟仿真实验项目的选择功能，还需要个面板，把每套完整的模拟仿真实验程序所需要的各组件分别放在个面板上，当需要运行其中的个模拟仿真实验时，只需要让该程序对应面板的属性设为，其他面板的属性设为，这样界面就能实现只显示个实验项目了不过在点击运行菜单时基于软件的正交柱面透镜的等厚干涉实验光学论文编程，提高应用光学的教学质量大学物理实验，乔亮，羊富贵，夏忠朝，等基于的迈克尔逊干涉实验仿真大学物理实验，段晓勇，单永明光的干涉和衍射的数值模拟大学物理实验，王蕴杰基于的牛顿环白光干涉实验仿真大学物理实验，周国全，段玉婕正交柱面透镜的等厚干涉的仿真物理通报，基于软件的正交柱面透镜的等厚干涉实验光学论文大大简化操作手续，降低使用者的操作难度本文以高级语言为工具对抽象的正交柱面透镜干涉进行仿真，并基于它的界面和绘图底层函数将干涉条纹的维及维分布图样直观地反映出来，具有参数灵活可变实验现象直观丰富界面友好速度快效率高的优点这为相关教学研究问题提供了高效快速的解决路径参考文献赵凯华，钟锡华光学上册北京北京大学出版社，钟锡华现代光学基础北京北京大学出版社，沈黄晋，黄慧明，周国全大的间隔也减小，反之亦有相反现象出现当滑动条设置到时，条纹由椭圆型条纹变成圆型条纹再逐渐增大，即将滑动条逐渐向右滑动时条纹又逐渐由椭圆型条纹变成等厚干涉型的直条纹，如图所示观察这动态变化，可发现两边的椭圆型条纹，先变成直条纹，中间还是个椭圆型的暗斑，慢慢的随着滑动条向右移动，这暗斑也变成矩形的了，即变成直条纹了同样，增大下侧平凹柱面透镜的曲率半径时，即移动另个滑动条时，这次是向左移动，中央暗条模拟仿真，并已经出现了些不错的研究成果但是真正的有关人机交互式界面的仿真实验还是不够成熟，故很少有人能将图形化界面设计成为功能完善简洁明了的仿真平台它们大多需要在命令窗口输入指令，方能运行所设计的仿真程序，演示所仿真的光学干涉实验使用该软件，需具有较高的软件知识与技能，对仿真程序的实现过程和指令有定的理解本文采用人机交互式界面，将仿真程序制作成个界面，通过鼠标和键盘就可直接改变仿真程序的参数，能的回调函数中编写代码，使得滑动条代表下侧平凸柱面透镜的曲率半径的取值，随着滑动条的滑动，的取值也发生变化，然后模拟仿真的椭圆等厚干涉条纹也会发生变化再后获取滑动条的实时值，接着编写可编辑文本框的回调函数中的代码，目的是获取滑动条的实时值，使其显示在该文本框中，使代表大小的滑动条的值，实时显示在可编辑文本框中最后在面板即的回调函数，所有面板还是会全部显示，所以刚开始需要把所有面板的属性设为代码的设计代码设计是程序设计的个重要部分，其设计关键又是界面编辑器中的控件和文件中的初始界面函数和回调函数的代码设计使界面控件触发时的事件响应是回调函数的关键作用具体做法是在完成基本布局，并设置完组件基础属性后，我们就需要对各组件属性进行设计在组件对象上右击鼠标，选择回调函数即面积也减少，个开口大小也在减小，各条纹之间的间隔也减小反之亦有相反现象出现图椭圆型条纹变直条纹图设置各个控件的属性经过调整并确定上节的图形化界面中各控件布局之后，必须对各控件的颜色大小文字和等属性进行设置其中滑动条还要设置取值区间，所以还需要设置和属性下拉菜单组件是实现对模拟仿真实验项目的选择功能的重要控件之，所以也需要将界面编辑器中下拉菜单基于软件的正交柱面透镜的等厚干涉实验光学论文干涉实验装置个可编辑文本框，显示实时的凸透镜或凹透镜半径的大小个下拉式菜单，如图所示，便于读者选择实验仿真项目最后，个面板，用于分别显示正交柱面透镜的椭圆或双曲型干涉条纹的整套实验仿真程序图选择实验仿真项目在界面上，通过调节个滑动条，观察改变实验装置下侧透镜曲率半径大小对椭圆型或双曲线型干涉条纹的影响增加下侧平凸柱面透镜的曲率半径，中央暗条纹宽度及各条纹户界面，合理地解决了仿真实验项目单及系统性对比性不强的问题，而且采用交互式，其人机互动友好，动态地展现物理参数对椭圆双曲型干涉条纹的影响，通过下拉菜单有选择地模拟仿真相应的椭圆型双曲型等厚干涉条纹，突破了个界面只能模拟个实验现象的局限性按照步骤依次打开软件设计界面模板，接着对界面模板左边各个控件在编辑框内进行编排添加控件，首先，在的命令窗口中输入命令，打开纹正交柱面透镜的椭圆双曲型等厚干涉条纹仿真仿真程序建立的历程为了方便读者分析实验参数对干涉条纹的影响，观察图像随参数的动态变化，我们根据柱面正交透镜的干涉理论，设计了仿真程序历程如下先用软件根据光强分布函数，将正交柱面透镜的椭圆双曲型条纹仿真出来，有了个好的开端，为下步仿真奠定了基础进步编写代码，在中仿真出来正交柱面透镜的椭圆双曲型条纹设计图形用户界面，建立于式，亮暗条纹轨迹方程及分布规律统于式对于平凸平凹正交干涉结构，允许取负整数，则其拥有开口分别在，方向的两个双曲线族对于暗纹，当时，式变为−其半长短轴分别为−可发现如下规律−−此外，只需将式中的换成−，即得第级椭圆亮环的轨迹方程，略去不表而满足式的暗纹条件，对应两双曲线族共享的两渐近这是第级正椭圆形等厚干涉暗环，其半长轴半短轴分别并满足与干涉序无关的如下规律−−−由于第级亮环为正椭圆形状，中央暗斑因而也是椭圆形暗斑根据式，相邻两亮暗环之间包围的面积是与干涉序无关的常量，即∞，式即表示不等间隔且与轴平行之等厚直条纹此外，只需将式中的换成−，即得第级椭圆亮环的轨迹方程，略去不表此外领域更为广阔的应用范围平凸平凸平凹柱面透镜的等厚椭圆双曲条纹如图所示为平凸平凸柱面正交干涉结构，两透镜柱面外切，剖面相互平行，对称面彼此垂直两柱面切点为直角坐标