在杨氏双缝干涉实验中,想做一个随着双缝缝宽变化的时候其后的光的干涉图样发生变化
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- dahe0825 2023-03-14 16:18关注
参考GPT和自己的思路,以下是MATLAB代码,实现了杨氏双缝干涉实验中,双缝缝宽变化时,后方干涉图样的变化。
% 设置常量 lambda = 632.8e-9; % 波长 d = 0.25e-3; % 双缝间距 L = 1; % 光屏到双缝的距离 w1 = 0.1e-3; % 第一个缝的宽度 w2 = 0.1e-3; % 第二个缝的宽度 N = 500; % x和y方向上的采样点数 dx = 10e-6; % x和y方向上的采样间距 % 创建x和y方向上的网格 x = linspace(-N/2, N/2, N) * dx; y = linspace(-N/2, N/2, N) * dx; [X, Y] = meshgrid(x, y); % 计算双缝产生的干涉图样 I = abs(sin(pi*d*X/(lambda*L)) .* (w1*sinc(w1*X/(lambda*L)).^2 + w2*sinc(w2*X/(lambda*L)).^2)).^2; % 显示干涉图样 figure; imagesc(I); colormap(gray); axis square; title('双缝干涉图样'); % 创建缝宽变化的函数 function w = width(t) w = 0.05e-3 + t * 0.05e-3; end % 计算随着时间t变化后的双缝宽度,并重新计算干涉图样 for t = 0:0.01:1 w1_t = width(t); w2_t = width(t); I_t = abs(sin(pi*d*X/(lambda*L)) .* (w1_t*sinc(w1_t*X/(lambda*L)).^2 + w2_t*sinc(w2_t*X/(lambda*L)).^2)).^2; % 显示变化后的干涉图样 figure; imagesc(I_t); colormap(gray); axis square; title(sprintf('双缝干涉图样(t = %.2f)', t)); end
代码中首先设置了一些常量,包括波长、双缝间距、光屏到双缝的距离、第一个和第二个缝的宽度、采样点数以及采样间距。然后,使用linspace函数创建了x和y方向上的网格,使用meshgrid函数将x和y方向上的网格合并成一个二维网格。接着,使用杨氏双缝干涉实验的公式计算了干涉图样,使用abs和^2函数将干涉图样转换成强度分布,使用imagesc函数显示干涉图样。
代码中还定义了一个函数width,用于计算随着时间t变化后的双缝宽度。在代码的最后,使用一个循环,从t=0到t=1,每次计算双缝宽度的变化,并重新计算干涉图样,最后使用imagesc函数显示变化后的干涉图样。
需要注意的是,由于缝宽变化比较缓慢,所以在每次循环中计算干涉图样时,双缝宽度的变化不会对采样点产生太大影响,因此可以不必重新创建x和y方向上的网格,直接使用之前创建的网格即可。
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