模拟一束光通过透明柱体的过程z2

1、模拟一束光通过透明柱体的过程 (z2)摘要：一束光通过一个透明圆柱体，圆柱后有一个屏幕，程序最终反映屏幕上的图象随圆柱半径的变化而变化。其中光强分布是采用相干叠加原理，因为其中采样点数目不足，所以光强分布的结果和真实的有一定差距。增加采样点数目和改变采样点范围能够改善输出光强的结果逼真程度。程序:% 一束光通过一个透明圆柱，圆柱后有一个屏幕，程序% 最终反映屏幕上的图象随圆柱半径的变化而变化close all;clc;clear;figure('Position',5 147 1016 420);axis(0,21,0,8);hold on;set(gca,'xtick

2、',0:3:21);set(gca,'Position',0.05 0.11 0.92 0.815);fill(1,1.1,1.1,1,4.1,4.1,7,7,0.2,0.5,0.8);fill(1,1.1,1.1,1,1,1,3.9,3.9,0.2,0.5,0.8);dx=0.2;k=0.05;ps=linspace(3,5,5);N=16;Pm=linspace(1,7,N)*i+16;for s=1:N;    Z0ps(s)=1.1+4*i;    Kps(s)=Pm(s)-Z0ps(s); 

3、   Z1ps(s)=Z0ps(s)+dx*exp(i*angle(Kps(s);    Hps(s)=plot(Z0ps(s),Z1ps(s),'r');endtext(0.2,4.5,'红','fontsize',14);text(0.2,3.5,'光','fontsize',14);r=3;ts=linspace(0,pi*2,200);hc=plot(9+4i+r*exp(i*ts),'k');x=1.1;zc=9+4i;set(gcf,&#

4、39;Doublebuffer','on');Ns=zeros(size(Z0ps);Z2ps=Z1ps;Z3ps=Z1ps;Knps=exp(i*angle(Kps)*0.5);dxn=0.9*dx;pause(1);title('光的传播阶段');while min(min(real(Z3ps)<16;    x=x+dx;    for s=1:N;        if abs(Z1ps(s)-zc)>r &

5、amp; Ns(s)<1;            Z1ps(s)=Z1ps(s)+dx*exp(i*angle(Kps(s);            S=Z0ps(s),Z1ps(s);            Z2ps(s)=Z1ps(s);Z3ps(s)=Z2p

6、s(s);% 圆柱外传播未接触圆柱        elseif abs(Z2ps(s)-zc)<r & Ns(s)<2;            Z2ps(s)=Z2ps(s)+dxn*exp(i*angle(Knps(s);            S=Z0ps(s),Z1ps(s),Z2p

7、s(s);            set(Hps(s),'XData',real(S),'YData',imag(S);            Z3ps(s)=Z2ps(s);Ns(s)=1;        elseif abs(Z3ps(s)-zc)>r & N

8、s(s)>0.5;            Z3ps(s)=Z3ps(s)+dx*exp(i*angle(Kps(s);            S=Z0ps(s),Z1ps(s),Z2ps(s),Z3ps(s);            set(Hps(s),'

9、;XData',real(S),'YData',imag(S);        end    end    pause(0.1);endfill(16,16.2,16.2,16,1,1,7,7,'k');plot(16.8,16.8,1,7,'k');tt=0;F1ps=Z1ps-zc;F2ps=Z2ps-zc;% 方向aL=linspace(pi-asin(2/r),pi+asin(2/r),200);aL(

10、aL>pi)=-aL(aL>pi);zL=9+4i+r*exp(i*aL);  %  左侧球面取样点yL=linspace(-asin(2/r)*1.2,asin(2/r)*1.2,200); %  右侧球面取样点pL=linspace(1,7,200)*i+16;  % 观察屏取样点Ss=linspace(3,5,200)*i+1.1; % 输入面取样点dG=0;n=1.3; % 折射率lambda=0.6358e-6;dG=abs(1.1+4*i-zL)/lambda; % 输入面与左侧球面的光程差Uz=exp(i*dG)./abs(1.

11、1+4*i-zL);zLm,yLm=meshgrid(zL,yL);dG=abs(zLm-yLm)*n/lambda; % 左侧球面与右侧球面的光程差Uz=sum(meshgrid(Uz).*exp(i*dG)./abs(zLm-yLm);yLm,pLm=meshgrid(yL,pL);dG=abs(yLm-pLm)/lambda; % 右侧球面与观察屏的光程差Uz=sum(meshgrid(Uz).*exp(i*dG)./abs(yLm-pLm);Io=abs(Uz.2);Io=Io/max(Io);  % 输出相对光强hi=plot(17+Io+linspace(1,7,200)

12、*i,'k');text(17,7.5,'强度分布','color',0.1,0.4,0.7);tqx=title('圆柱半径变化阶段');tt=0;while tt<2;    tt=tt+0.2;    r=2.3+0.6*asin(sin(pi*tt);    Z1ps=zc+r*exp(i*angle(F1ps);    Z2ps=zc+r*exp(i*angle(F2ps);  

13、;  for s=1:N;        S=Z0ps(s),Z1ps(s),Z2ps(s),Z3ps(s);        set(Hps(s),'XData',real(S),'YData',imag(S);    end    zliu=9+4i+r*exp(i*ts);    set(hc,'XData'

14、;,real(zliu),'YData',imag(zliu);    % = 利用相干叠加原理计算输出光强 =    aL=linspace(pi-asin(2/r),pi+asin(2/r),200);    aL(aL>pi)=-aL(aL>pi);    zL=9+4i+r*exp(i*aL);  %  左侧球面取样点    yL=linspace(-asin(2/r)*1.2,asin(2

15、/r)*1.2,200); %  右侧球面取样点    lambda=0.6358e-6;    dG=abs(1.1+4*i-zL)/lambda; % 输入面与左侧球面的光程差    Uz=exp(i*dG)./abs(1.1+4*i-zL);    zLm,yLm=meshgrid(zL,yL);    dG=abs(zLm-yLm)*n/lambda; % 左侧球面与右侧球面的光程差    Uz=sum(meshgrid(Uz).*exp(i*dG)./abs(zLm-yLm);    yLm,pLm=meshgrid(yL,pL);    dG=abs(yLm-pLm)/lambda; % 右侧球面与观察屏的光程差    Uz=sum(meshgrid(Uz).*exp(i*dG)./