【基于MATLAB的光学实验仿真实验探究7500字（论文）】

基于MATLAB的光学实验仿真实验探究目录1绪论 [1]图4.2波长400时干涉图样图4.3波长500时干涉图样图4.2波长400时干涉图样图4.3波长500时干涉图样图4.5波长700时干涉图样图4.4波长600时干涉图样图4.5波长700时干涉图样4.2.2透镜曲率半径对牛顿环的影响要通过透镜的曲率半径改变牛顿环的干涉图，入射光的波长和距离必须保持恒定，并且每个图像在透镜的曲率半径下分别为3米，5米和7米，向外扩展，边际空间变得越来越大。该图显示了半径R=3米，R=5米和R=7米的图像。如图4.6、4.7、4.8、4.9中所显示的，可以通过对比看出只要波长不变，从接触点r开始的干涉边缘的顺序与透镜的半径成反比。图4.7曲率半径为5时干涉图样图4.7曲率半径为5时干涉图样图4.6曲率半径为3时干涉图样图4.8曲率半径为7时干涉图样4.2.3透镜与平面玻璃板之间的间距变化对干涉圆环的影响假设透镜的半径为R=10m，波长为500nm。透镜与平板玻璃板之间的距离增加，透镜与平板玻璃板中心之间的距离从0.005逐渐增加到0.01毫米，并获得多个点的图像，；rm=0.005毫米；rm=0.006毫米;rm=0.007毫米；rm=0.008毫米；rm=0.01毫米。牛顿环的干涉图如下图所示。（k=0,1,2,3……），存在建设性干扰。当Rm=0.005mm时，暗边缘出现在干涉边缘的中间，具有一个相位差（2k+1）π（k=0,1,2,3），...），并且在中心找到两个光柱。以上结论与光干涉理论和牛顿环实验在真实实验中的画面是一致的，也就是说，被摄体可以模拟牛顿环实验。图4.10间距为0.007时干涉图样图4.10间距为0.007时干涉图样图4.9间距为0.006时干涉图样图4.9间距为0.006时干涉图样图4.12间距为0.01时干涉图样图4.11间距为0.008时干涉图样图4.12间距为0.01时干涉图样图4.11间距为0.008时干涉图样4.2.4小结通过以上三个实验，使用MATLAB图形用户界面功能能较好的探究牛顿环的干涉图样，利用MATLAB图形用户界面功能的绘图与制作能力，在没有任何光学仪器的情况下，模拟牛顿环随透镜半径、入射波长、透镜与玻璃平面板间距变化的过程，模拟结果与实验结果和干涉理论相符，更为直观的展示出物理实验中物理量的变化规律，使用MATLAB能减轻负担及不必要的仪器消耗，减少损失。能够在共产党的号召下节约资源保护环境，这一基本国策。牛顿环的虚拟仿真实验在一定程度上弥补了传统实验上的不足，同时也会给现实中的实验带来便利，还能够对教育发展与学习进步带来改变。总结与反思利用MATLAB与gui能够解决大部分的光学实验及其他物理实验，利用计算机仿真，给生活带来便利，在计算机技术日益发展的今天，计算机技术越来越多的利用在生活、生产、科研、教学等方面。光学作为物理学中比较抽象、重要的部分，有些现象很难理解，不易观察，对大家理解光学实验带来极大地不便，而计算机模拟实验的出现正好补足了这一缺点，学生在学习中能够极大程度的理解并运用光学知识。本文只是基于MATLAB以及MATLABgui对于牛顿环进行了仿真，相信不久后的未来光学在仿真领域将做出更大的突破。在以后能更加快速便捷的解决光学中的许多问题。参考文献姚启均.光学教程.第四版.高等教育出版社.2008.赵凯华、钟锡华.光学[M].上册.北京大学出版社.1984.187-202.尹泽明,丁春利.精通MATLAB6[M].北京:清华大学出版社,2002.陈志歆,李斌.基于MatlabGUI的牛顿环仿真课件制作[J].实验科学与技术,2013,11(04):330-333+345.王蕴杰.基于Matlab的牛顿环白光干涉实验仿真[J].大学物理实验,2014,27(04):97-99.宋清,熊万杰.光学现象的计算机模拟[J].中山大学学报论丛,2005(03):24-30.YangGuihua,LiHuaihui.DesignandApplicationofModernControlTheorySimulationExperimentPlatformBasedonMATLAB[J].OpenAcce