基于MATLAB GUI 的夫琅禾费单缝衍射仿真
高峰，赵文丽，曹学成*
(山东农业大学信息科学与工程学院，山东泰安271018)
摘要：根据夫琅禾费单缝衍射的基本原理，利用MATLABR2008a 的图形用户界面(Graphical User Interfaces ，
GUI )设计了单缝衍射的仿真交互界面，给出了单缝衍射仿真结果。该仿真能使单缝衍射理论和实验很好地结合起来，具有一定的应用价值。
关键词：Matlab GUI ；交互式界面；夫琅禾费单缝衍射
中图分类 ：O 436．1文献标识码：A 文章编 ：1000－2324(2012)03－0475－05
收稿日期：2011－12－12
基金项目：山东省教育厅项目(编 ：2009282)
THE SIMULATION OF LIGHT ’S FRAUNHOFER SINGLE SLIT DIFFRACTION
BASED ON MATLAB GUI
GAO Feng ，ZHAO Wen －li ，CAO Xue －cheng *
(College of Information Science and Engineering ，Shandong Agricultural University ，Taian 271018，China )
Abstract ：According to the basic principle of Fraunhofer single slit diffraction ，the simulation interactive software of single slit diffraction was designed by using MATLABR2008a Graphical User Interfaces and the simulation dia-gram of single slit diffraction was provided．The results showed that the simulation interactive software is quite valuable by combining with physical theory and experiments very well．
Key words ：Matlab GUI ；simulation interactive software ；fraunhofer single slit diffraction
1引言
夫琅禾费单缝衍射是大学物理波动光学及大学物理基础实验的重要教学内容
［1，2］。在理论教学中，通常是先通过菲涅尔半波带法推得亮纹中心(或暗纹中心)的公式，再讨论条纹随波长、缝宽和透镜到屏幕的距离等参数的变化。由于对公式讨论比较抽象，教学效果不够理想。在实验中，如将观察条纹随波长、缝宽和透镜到屏幕的距离这些参数的变化作为实验内容，由于使用的光学实验仪器比较精密，调节起来比较复杂、耗费时间。学生在仪器调节方面花费太多的时间，往往不能更好地理解实验原理和观察实验现象，所以通常只是把用光电探头测定激光单色光源的单缝衍射光强分布作为实验内容，没有涉及观察条纹随波长、缝宽和透镜到屏幕的距离这些参数的变化。
的关系，
结果直观、逼真，有利于加深学生对原理的理解和认识，便于单缝衍射的学习和研究［3－8］。2夫琅禾费单缝衍射的理论分析
一束波长为λ的单色平行光垂直入射到宽度为a 的狭缝，缝后透镜到屏幕的距离为f ，如图1所示。根据惠更斯－菲涅尔原理，利用衍射矢量图分析的方法，屏幕点处的光强为
I p =I 0(sin αα)2(1)
山东农业大学学 (自然科学版)，2012，43(3)：475－479Journal of Shandong Agricultural University (Natural Science )
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