基于MATLAB双缝干涉和双缝衍射的对比研究【精选】.pdf

基于MATLAB 双缝干涉和双缝衍射的对比研究 坚 摘要：本文运用Matlab 软件，参照前人编出的程序，对双缝干涉和双缝衍 ， 射的光强分布和谱线特征进行了数值模拟，绘出实验中难以观察到的光强分布 合 图，模拟结果比较理想，获得了直接的感官认识。这种方法作为辅助教学的手 结 段，有助于学生更加深刻地理解干涉与衍射的区别与联系，提高教学质量。 做 关键词：双缝干涉；双缝衍射；MATLAB ；光强分布；谱线特征 学 持 1 引言 坚 要 在学习光学部分，光栅衍射一直是一个难点，我们用的物理教材在介绍了 员 杨氏双缝干涉和单缝衍射后直接进入光栅衍射，中间也讲到干涉和衍射的区别 党 与联系，但都不深入，感觉就停留在定义的层面。由于这部分知识需要理论联 体 系实际，抽象性比较强，学生很难掌握众多因素对衍射图样的影响，所以对干 全 涉与衍射的关系理解不深，甚至我们会产生错误认识，认为干涉和衍射是两个 不同的现象。 。 个 业 三 正好，MATLAB 为我们提供了解决问题的手段，通过编程，将复杂的物理 立 “ 问题用Matlab 呈现出来，通过计算和作图，培养学生的综合能力，激发学生深 功 展 入探索问题的兴趣。本文运用Matlab 软件，参照前人编出的程序，对双缝干涉 建 开 和双缝衍射的光强分布和谱线特征进行了数值模拟，绘出实验中难以观察到的 、 ） 光强分布图，这样做不仅不受实验仪器的限制，而且得到的图样比较直观，有 为 二 利于学生的学习和研究。 有 （ 2 理论分析发 。 奋 会 2.1 双缝干涉原理 中