MATLAB在光学实验仿真中的应用
matlab仿真及其在光学课程中的应用
matlab仿真及其在光学课程中的应用一、引言Matlab是一种用于科学计算和数据分析的软件，它具有强大的数学计算能力和易于编程的特点，在光学课程中有着广泛的应用。
本文将介绍Matlab仿真在光学课程中的应用，并提供详细的实例说明。
二、Matlab基础知识1. Matlab环境介绍Matlab环境包括命令窗口、编辑器窗口、工作区窗口、命令历史窗口和帮助窗口等。
其中，命令窗口是进行交互式计算和演示的主要界面，编辑器窗口可以编写程序代码并保存到磁盘上，工作区窗口显示当前变量值，命令历史窗口记录执行过的命令，帮助窗口提供了详细的Matlab函数库说明。
2. Matlab语法规则Matlab语言采用类似于C语言的语法规则，但也有自己独特的特点。
例如，Matlab中所有变量都是矩阵类型，并且支持矩阵运算；函数名和变量名不区分大小写；注释符号为%。
3. Matlab常用函数库Matlab提供了丰富的函数库来支持各种数学计算和数据处理任务，例如矩阵运算、信号处理、图像处理等。
常用的函数库包括：（1）基本数学函数库：abs、sin、cos、tan、exp等；（2）矩阵运算函数库：inv、det、eig等；（3）信号处理函数库：fft、ifft等；（4）图像处理函数库：imread、imshow等。
三、Matlab在光学课程中的应用1. 光学波动方程仿真光学波动方程是描述光波传播的基本方程，通过Matlab可以进行波动方程的仿真计算。
例如，可以模拟出一个平面波在通过一片介质后的折射和反射情况。
具体步骤如下：（1）定义平面波初始状态和介质折射率；（2）利用波动方程求解得到平面波在介质中传播后的场分布；（3）绘制出平面波在介质中传播后的场分布图。
2. 光线追迹仿真光线追迹是描述光线传播和成像的基本方法之一，在Matlab中可以进行光线追迹的仿真计算。
例如，可以模拟出一个凸透镜成像过程。
具体步骤如下：（1）定义凸透镜的曲率半径和折射率；（2）定义物体点的位置和大小；（3）利用光线追迹方法求解得到物体点成像后的位置和大小；（4）绘制出凸透镜成像后的图像。
基于Matlab的光学实验仿真
基于Matlab的光学实验仿真基于Matlab的光学实验仿真一、引言光学是研究光的传播、反射、折射和干涉等现象的学科，广泛应用于光学器件、光通信等领域。
在光学实验中，通过搭建实验装置来观察和研究光的行为，以验证光学理论并深入理解光的特性。
然而，传统的光学实验不仅设备复杂，成本高昂，而且需要大量的实验时间和实验设计。
因此，基于计算机仿真的方法成为了一种重要的补充和替代。
Matlab作为一种强大的数值计算和仿真工具，具有强大的数学运算能力和友好的图形界面，被广泛应用于科学研究和工程设计。
在光学实验中，Matlab可以模拟光的传播、折射、干涉等各种光学现象，使得研究人员可以在计算机上进行光学实验，加速实验过程并提高实验效率。
二、光的传播仿真在光学实验中，光的传播是一项重要的研究内容。
通过Matlab的计算能力，我们可以模拟光线在不同介质中的传播情况，并观察其光程差、折射等现象。
光的传播可以用波动光学的理论来描述，其中最经典的是亥姆霍兹方程。
在Matlab中，我们可以利用波动光学的相关工具箱，通过求解亥姆霍兹方程来模拟光的传播。
例如，我们可以模拟光在一特定系统中的衍射效应。
在Matlab中，衍射效应可以通过菲涅尔衍射和弗雷涅尔衍射来模拟。
我们可以设定特定的光源和障碍物，通过Matlab的计算能力计算光的传播、衍射和干涉等现象，得到不同条件下的衍射效应，并可视化展示。
三、光的折射仿真光的折射是光学领域中的另一个重要现象，研究光的折射对于理解光在不同介质中的传播行为至关重要。
通过Matlab的仿真，我们可以模拟光的折射行为，并研究不同介质对光的影响。
在Matlab中，我们可以利用光学工具箱中的折射相关函数，输入光线的入射角度、折射率等参数，模拟光线在不同介质中的折射行为。
通过改变不同介质的折射率、入射角度等参数，我们可以观察到光的全反射、折射偏折等现象，并进行定量分析和比较。
四、光的干涉仿真光的干涉是光学领域的重要研究课题之一，通过模拟光的干涉行为，可以深入理解光的相干性、波动性质等特性。
《MATLAB在光学教学及实验中的应用研究》范文
《MATLAB在光学教学及实验中的应用研究》篇一一、引言光学作为物理学的重要分支，是研究光与物质相互作用的基本规律和现象的学科。
随着科技的进步，光学领域的应用日益广泛，对于光学的教学和实验也提出了更高的要求。
MATLAB作为一种强大的数学计算软件，具有强大的数据处理、图像分析和算法模拟等功能，广泛应用于光学教学及实验中。
本文旨在探讨MATLAB在光学教学及实验中的应用研究。
二、MATLAB在光学教学中的应用1. 光学理论知识教学在光学理论教学中，MATLAB可以用于辅助教师进行课堂教学，帮助学生更好地理解和掌握光学理论知识。
例如，利用MATLAB的绘图功能，可以直观地展示光的传播路径、干涉、衍射等现象，使学生更加深入地理解光学基本原理。
2. 虚拟光学实验虚拟光学实验是利用计算机技术模拟实际的光学实验过程，帮助学生了解实验原理、操作方法和注意事项。
通过MATLAB 编写虚拟实验程序，学生可以在计算机上完成光学实验，无需实际操作复杂的实验设备，提高了教学效率和安全性。
三、MATLAB在光学实验中的应用1. 数据处理与分析在光学实验中，需要收集大量的数据进行分析和处理。
MATLAB具有强大的数据处理和分析功能，可以快速、准确地处理实验数据，并生成直观的图表和结果。
这有助于学生更好地理解实验结果和规律，提高实验的准确性和可靠性。
2. 算法模拟与优化在光学实验中，经常需要使用各种算法来处理和分析数据。
MATLAB提供了丰富的算法库和编程工具，可以方便地实现各种算法的模拟和优化。
这有助于学生更好地掌握算法原理和实现方法，提高实验的科研水平。
四、MATLAB在光学教学及实验中的优势1. 直观性：MATLAB的绘图功能可以直观地展示光学现象和实验结果，有助于学生更好地理解和掌握光学知识。
2. 高效性：MATLAB具有强大的数据处理和分析功能，可以快速、准确地处理实验数据，提高教学和实验效率。
3. 灵活性：MATLAB提供了丰富的算法库和编程工具，可以方便地实现各种算法的模拟和优化，有助于学生更好地掌握算法原理和实现方法。
基于Matlab的光学实验仿真
基于Matlab的光学实验仿真一、本文概述随着科技的快速发展，计算机仿真技术已成为科学研究、教学实验以及工程应用等领域中不可或缺的一部分。
在光学实验中，仿真技术能够模拟出真实的光学现象，帮助研究者深入理解光学原理，优化实验设计，提高实验效率。
本文旨在探讨基于Matlab的光学实验仿真方法，分析Matlab在光学实验仿真中的优势和应用，并通过具体案例展示其在光学实验仿真中的实际应用效果。
通过本文的阐述，读者将能够了解Matlab在光学实验仿真中的重要作用，掌握基于Matlab的光学实验仿真方法，从而更好地应用仿真技术服务于光学研究和实验。
二、Matlab基础知识Matlab，全称为Matrix Laboratory，是一款由美国MathWorks公司出品的商业数学软件，主要用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算等领域。
Matlab以其强大的矩阵计算能力和丰富的函数库，在光学实验仿真领域具有广泛的应用。
Matlab中的变量无需预先声明，可以直接使用。
变量的命名规则相对简单，以字母开头，后面可以跟字母、数字或下划线。
Matlab支持多种数据类型，包括数值型（整数和浮点数）、字符型、逻辑型、结构体、单元数组和元胞数组等。
Matlab的核心是矩阵运算，它支持多维数组和矩阵的创建和操作。
用户可以使用方括号 [] 来创建数组或矩阵，通过索引访问和修改数组元素。
Matlab还提供了大量用于矩阵运算的函数，如矩阵乘法、矩阵转置、矩阵求逆等。
Matlab具有强大的数据可视化功能，可以绘制各种二维和三维图形。
在光学实验仿真中，常用的图形包括曲线图、散点图、柱状图、表面图和体积图等。
用户可以使用plot、scatter、bar、surf和volume 等函数来创建这些图形。
Matlab支持多种控制流结构，如条件语句（if-else）、循环语句（for、while）和开关语句（switch）。
这些控制流结构可以帮助用户编写复杂的算法和程序。
《2024年基于Matlab的光学实验仿真》范文
《基于Matlab的光学实验仿真》篇一一、引言光学实验是物理学、光学工程和光学科学等领域中重要的研究手段。
然而，实际的光学实验通常涉及到复杂的光路设计和精密的仪器设备，实验成本高、周期长。
因此，通过基于Matlab的光学实验仿真来模拟光学实验，不仅能够为研究提供更方便的实验条件，而且还可以帮助科研人员更深入地理解和掌握光学原理。
本文将介绍基于Matlab的光学实验仿真的实现方法和应用实例。
二、Matlab在光学实验仿真中的应用Matlab作为一种强大的数学计算软件，在光学实验仿真中具有广泛的应用。
其强大的矩阵运算能力、图像处理能力和数值模拟能力为光学仿真提供了坚实的数学基础。
1. 矩阵运算与光线传播Matlab的矩阵运算功能可用于模拟光线传播过程。
例如，光线在空间中的传播可以通过矩阵的变换实现，包括偏振、折射、反射等过程。
通过构建相应的矩阵模型，可以实现对光线传播过程的精确模拟。
2. 图像处理与光场分布Matlab的图像处理功能可用于模拟光场分布和光束传播。
例如，通过傅里叶变换和波前重建等方法，可以模拟出光束在空间中的传播过程和光场分布情况，从而为光学设计提供参考。
3. 数值模拟与实验设计Matlab的数值模拟功能可用于设计光学实验方案和优化实验参数。
通过构建光学系统的数学模型，可以模拟出实验过程中的各种现象和结果，从而为实验设计提供依据。
此外，Matlab还可以用于分析实验数据和优化实验参数，提高实验的准确性和效率。
三、基于Matlab的光学实验仿真实现方法基于Matlab的光学实验仿真实现方法主要包括以下几个步骤：1. 建立光学系统的数学模型根据实际的光学系统，建立相应的数学模型。
这包括光路设计、光学元件的参数、光束的传播等。
2. 编写仿真程序根据建立的数学模型，编写Matlab仿真程序。
这包括矩阵运算、图像处理和数值模拟等步骤。
在编写程序时，需要注意程序的精度和效率，确保仿真的准确性。
3. 运行仿真程序并分析结果运行仿真程序后，可以得到光束传播的模拟结果和光场分布等信息。
基于Matlab的光学实验仿真
Ｃ＋＋ｃｏｄｅｓ．ｔｈｅｎ ａ ｓｕｉｔａｂｌｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｇｒａｍ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ａｒｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＋＋．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｏｐｔｉｃａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ；Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ；Ｄｉｆｈａｃｔｉｏｎ；Ａｂｅｒｒａｔｉｏｎｓ；
本文在仿真实验的基础上系统地探讨了利用Ｍａｔｌａｂ实现光学实验仿真的理论和 方法，并详细给出了光学实验的各种仿真结果。具体内容有：
（１）光的干涉实验仿真。用光波波前叠加的方法实现了对两列球面波干涉、多 光束干涉等实验的仿真；用传播矩阵描述衍射光波波前传播的方法对杨氏双缝和双孔 干涉实验进行了仿真，并具体详细地分析了单缝衍射对双缝干涉的影响；另外还分析 了光场的时间相干性对干涉条纹反衬度的影响。
《MATLAB在光学教学及实验中的应用研究》范文
《MATLAB在光学教学及实验中的应用研究》篇一一、引言随着科技的不断发展，光学作为一门重要的学科，其教学方法和实验手段也在不断更新。
MATLAB作为一种强大的数学计算软件，其在光学教学及实验中的应用越来越广泛。
本文将探讨MATLAB在光学教学及实验中的应用，分析其优势和不足，并提出相应的改进措施。
二、MATLAB在光学教学中的应用1. 理论教学在光学理论教学中，MATLAB可以作为辅助工具，帮助学生更好地理解光学理论。
通过MATLAB的图形化界面，学生可以直观地看到光线的传播过程，理解光学原理。
同时，MATLAB还可以进行数值计算和符号计算，帮助学生更好地掌握光学公式和定律。
2. 实验教学在光学实验教学中，MATLAB可以作为实验辅助软件，帮助学生更好地完成实验。
首先，MATLAB可以模拟实验过程，让学生在没有实际操作的情况下，对实验结果进行预测。
其次，MATLAB还可以对实验数据进行处理和分析，帮助学生更好地理解实验结果。
此外，MATLAB还可以通过编程实现自动化控制实验设备，提高实验的效率和准确性。
三、MATLAB在光学实验中的具体应用1. 光线追迹光线追迹是光学实验中的一项重要内容。
通过MATLAB的图形化界面，可以方便地实现光线追迹。
学生可以在计算机上绘制光学元件和光路，然后通过MATLAB程序模拟光线的传播过程。
这样不仅可以让学生更好地理解光学原理，还可以提高实验的效率和准确性。
2. 光学成像系统设计光学成像系统设计是光学领域中的一个重要应用。
通过MATLAB的数值计算和符号计算功能，可以方便地设计出各种光学成像系统。
学生可以通过MATLAB程序对不同光学元件的参数进行优化，以达到最佳的成像效果。
这样不仅可以提高学生的实践能力，还可以让学生更好地掌握光学成像系统的设计方法。
四、MATLAB在光学教学及实验中的优势与不足（此处详细分析MATLAB在光学教学及实验中的优势，如直观性、便捷性、可编程性等，并指出其不足，如对硬件设备的依赖等。
《2024年基于Matlab的光学实验仿真》范文
《基于Matlab的光学实验仿真》篇一一、引言光学实验是物理学、光学工程和光学科学等领域中重要的研究手段。
然而，由于实验条件的限制和复杂性，实验过程往往需要耗费大量的时间和资源。
因此，基于Matlab的光学实验仿真成为了一种有效的替代方法。
通过仿真，我们可以在计算机上模拟真实的光学实验过程，获得与实际实验相似的结果，从而节省实验成本和时间。
本文将介绍基于Matlab的光学实验仿真的基本原理、方法、应用和优缺点。
二、Matlab在光学实验仿真中的应用Matlab是一种强大的数学计算软件，具有丰富的函数库和强大的计算能力，可以用于光学实验的仿真。
在光学实验仿真中，Matlab可以模拟各种光学元件、光学系统和光学现象，如透镜、反射镜、干涉仪、光谱仪等。
此外，Matlab还可以通过编程实现复杂的算法和模型，如光线追踪、光场计算、光波传播等。
三、基于Matlab的光学实验仿真方法基于Matlab的光学实验仿真方法主要包括以下几个步骤：1. 建立仿真模型：根据实验要求，建立相应的光学系统模型和算法模型。
2. 设置仿真参数：根据实际需求，设置仿真参数，如光源类型、光束尺寸、光路走向等。
3. 编写仿真程序：使用Matlab编写仿真程序，实现光路计算、光场分析和结果输出等功能。
4. 运行仿真程序：运行仿真程序，获取仿真结果。
5. 分析结果：对仿真结果进行分析和讨论，得出结论。
四、应用实例以透镜成像为例，介绍基于Matlab的光学实验仿真的应用。
首先，建立透镜成像的仿真模型，包括光源、透镜和屏幕等元件。
然后，设置仿真参数，如光源类型、透镜焦距、屏幕位置等。
接着，使用Matlab编写仿真程序，实现光线追踪和光场计算等功能。
最后，运行仿真程序并分析结果。
通过仿真结果，我们可以观察到透镜对光线的聚焦作用和成像效果，从而验证透镜成像的原理和规律。
五、优缺点分析基于Matlab的光学实验仿真具有以下优点：1. 节省时间和成本：通过仿真可以快速获得实验结果，避免实际实验中的复杂性和不确定性。
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《MATLAB语言》课程论文MATLAB在光学实验仿真中的应用姓名：杨志楠学号：12010245270专业：通信工程班级：2010级通信工程(1)班指导老师：汤全武学院：物理电气信息学院完成日期：2011年12月11日MATLAB在光学实验仿真中的应用（杨志楠12010245270 2010级通信（1）班）【摘要】MATLAB是一个高精度的科学计算语言，利用MATLAB仿真大大提高了编程效率。
本文主要是通过MATLAB软件对一些光学实验的仿真来分析仿真实验与传统实验的优点。
本文将从光的干涉和衍射实验来分析。
如杨氏双缝干涉实验、单缝夫琅和费衍射实验、光栅衍射实验。
分析光学实验的理论基础和实验原理，利用MATLAB计算软件编程，分析对比。
通过MATLAB提供的相应工具箱函数完成实验内容的变换与仿真，通过调节实验参数达到最佳的实验效果。
【关键字】MATLAB 光学实验仿真一﹑问题的提出传统的光学实验需要专门的实验仪器和实验环境。
其操作比较烦琐，误差大现象也不明显，对改变参数多次观察现象也多有不便。
MATLAB是当今国际上公认的在科技领域方面最为优秀的应用软件和开发环境。
利用它对光学实验仿真可避免传统实验中的缺点，强大的功能使光学实验变得简便准确。
基于MATLAB的科学可视化功能对光学仿真实验现象进行计算机模拟的效果更加准确明显。
二﹑杨氏双缝干涉1﹑杨氏双缝干涉实验杨氏最先在1801年得到两列相干的光波，并且最早以明确形式确立了光波叠加原理，用的波动性解释了干涉现象。
图1为杨氏实验的简易装置。
它用单色光照射到小孔S的不透明的光阑上，后面放置另一块光阑，开有两个小孔S1和S2。
杨氏利用惠更斯对光的传播所提出的次波假设解释了这个实验。
即波面上的任一点都可看作是新的振源，由此发出次波，光的向前传播，就是所有次波叠加的结果。
如果S、S1、S2是相互平行的狭缝，用单色光照射时条纹是明暗相间的直线条纹的实验如图2。
图1 杨氏实验的简易装置图2 干涉图样2理论分析照射双缝的初级光源S 是非完全相干的，假设照射双缝的是一个垂直与纸面的扩展光源，我们可以从计算一个平行双缝的非相干连续扩展线光源对辐射度的贡献获得理论上的光强分布。
屏幕上出现明暗条纹的位置（双缝间的距离为d ，缝到屏的距离为D ） 由实验装置图，可得相位差为：λπϕ122r r -=∆ （1）（1）出现明条纹的条件为：⋅⋅⋅==∆,3,2,1,2k k πϕ （2） 暗条纹的条件为：⋅⋅⋅=+=∆,2,1,0,12k k πϕ （3）（2）明、暗条纹的间距：λd D x =∆ （4）明暗条纹的间距与k 无关，且相邻明暗条纹的间距是相等的。
（3）光的强度分布：)(2122121ϕϕ-++=COS I I I I I （5)当21I I I == 时，)(420l r COS I I ∆=π（6）3.计算机模拟屏上干涉光强分布为式（6）。
其中，d 为双狭缝的间距，D 为双缝平面与屏之间的距离，l 为入射光的波长,I 为光强最大值。
取d=1.0mm,D=1000mm,l=623.8nm,x 的范围[-5，5]mm 。
模拟程序如下： ％杨氏双缝干涉length =0.0006238； ％输入波长 d=1.0； ％输入双缝间距D=1000； ％输入双缝到接收屏的距离xmax=5*length*D/d ； ％五条明、暗条纹的最大间距 ys=xmax ； ％设定图案的x , y 向范围 nx=100；xs=linspace (- xmax,xmax,nx)； ％设置x 方向的点数为nx for i=1:100r12= xs(i)*d/D ； ％计算光程差p= 2*pi*r12/length ； ％计算相位差I(i,:) = 4*cos (p*2) .^ 2； ％计算该点光强(设两束光为单位光强) endbr= ( I/4.0) * 280； ％确定灰度等级为255， 使最大光强410 对应最大灰度级白色 subplot (1, 2, 1) ; image (ys, xs, br); ％使用灰度级颜色subplot (1, 2, 2) , plot ( I , xs)；％选择1×2个绘图区中的2号区此模拟结果和光强分布如图3。
（a）（b）图3 d=1.0mm D=1000mm模拟图及光强分布图假定如设入射光的波长不变，分别改变缝距和缝到屏的距离。
模拟结果如图4，图5，图6所示：（a）（b）图4 d=1.0mm D=500mm模拟图及光强分布图（a）（b）图5 d=0.5mm D=1000mm模拟图及光强分布图（a）（b）图6 d=0.5mm D=500mm模拟图及光强分布图干涉图样实质上体现了参与相干叠加的光波相位差的空间分布，形成明暗相间干涉条纹。
（1）由上面的理论分析我们可以知道，明暗条纹间的间距为式（4）。
增大双缝到屏D 的距离，即在波长不变的情况下，d不变，D减小，那么光强就会变小，如图3和4。
也就是说干涉条纹变窄（如图4(a)）。
对应的光强分布为式（6）,l、d 不变，随着D的减小光强也将随之减小（如图4 (b)）。
（2）由条纹间距公式（4）和光强分布公式（6）可以得到不改变波长双缝到屏的距离，将双缝间的距离缩小，干涉条纹随之变宽，如图3和图5，对应的光强分布图也随之增大（如图5 (b)）。
（3）由图3、图4、图5、图6可以看出d和D的关系即d与条纹间距成反比，D与条纹间距成正比，与理论一致。
光的双缝干涉实验是光的波动性现象研究的典型实验。
在实验中，一般只能看到干涉图片，观察到条纹图样，对光的强度分布记录困难。
通过MATLAB模拟杨氏双缝干涉实验，不但可以使干涉图样可视化，而且能够很容易的改变各个参量的数据，还实现了对光的强度分布记录。
这样更能达到实验的目的。
三﹑光栅衍射光的衍射现象是光具有波动性的重要特征，衍射无论在理论研究还是在大学物理教学中都占有较重要的地位。
利用 MATLAB 较强的绘图和图像功能模拟光栅衍射实验。
1.用透射光栅测定光波波长光栅实验装置如图7所示，S为与纸面垂直的线光源，它位于透镜L2的焦平面上。
一矩形光栅放置在衍射屏P处，由一系列等宽度且等间隔的平行狭缝构成。
设各缝的宽度都为a，相邻两缝间不透明部分的宽度都为b，则光栅常数d=a+b, 是衍射角，f是透镜L2 的焦距，光栅总狭缝为N。
图7光栅衍射装置图1.1光栅的衍射实验原理如图7，S为位于透镜L1物方焦面上的细长狭缝光源，P为光栅，光栅上相邻狭缝的间距d 为光栅常量。
自L1射出的平行光垂直地照射在光栅P 上。
透镜L2将与光栅法线成 角的衍射光会聚于其像方焦面上的P θ点，则产生的衍射亮条纹的的条件为光栅方程：⋅⋅⋅=±=+2,1,0,sin )(k k b a λθ （7）其中θ为衍射角,λ是光波波长，k 是光谱级数（k=0， 1， 2 ）。
1.2实验步骤（1）调节分光计。
望远镜适应平行光（对无穷远调焦）；望远镜、准直管主轴均垂直于一起主轴；准直管发出平行光。
（2） 光栅位置的调节。
使望远镜对准直管，从望远镜中观察被照亮的准直管狭缝的像，使其和叉丝的竖直线重合；左右转动平台，看到反射的“绿十字”调b2，b3使绿十字和目镜中的叉丝重合。
(3)测量光栅常量d 。
转动望远镜到光栅一侧，使叉丝的竖直线对准已知波长第k 级谱线中心，记录二游标值；将望远镜转向光栅的另一侧，同上测量，同一游标的两次测量几次。
(4)测量未知波长。
选光谱中的几条强的谱线作为波长未知的目标，衍射角测量同上。
1.3数据处理(1)光栅常量的测定 k=1, k=-1v1 194°12′ 194°10′ 194°10′ v1′ 225°30′ 225°29′ 255°28′ v2 45°30′ 45°30′ 45°29′ v2′ 14°00′ 14°10′ 14°6′ Δv1=194.18° Δv1′=225.48° Δv2=45.49° Δv2′=14.09° 同理：根据光栅方程 )1(,sin ==k k d λθ得：θλsin k d =（8）(2)未知波长的测量 k=1 k=-1 黄光v1 193°12′ 193°5′ 193°0′ v1′ 226°18′ 226°17′ 226°18′ v2 46°30′ 46°30′ 46°30′ v2′ 13°25′ 13°24′ 13°23′ 蓝光v1 195°40′ 195°40′ 195°38′ v1′ 223°50′ 223°50′ 223°50′ v2 43°50′ 43°48′ 43°48′ v2′ 15°40′ 15°40′ 15°39′ 紫光v1 197°20′ 197°18′ 197°21′ v1′ 222°20′ 222°20′ 222°20′ v2 42°20′ 42°20′ 42°18′ v2′ 17°20′ 17°20′ 17°20′ ①、求黄光波长：Δv1=193.09° Δv1′=226.298° Δv2=46.5° Δv2′=13.4° 由(8)得：λ=577.0nm同理可求得蓝光波长和紫光波长分别为：472.3nm 、432.8 nm 。
2.计算机模拟根据惠更斯——菲涅尔原理 ，单色平面光波垂直照射光栅时，沿水平方向传播的次光波在屏幕上PO 处，通过光栅后的强度分布为：⋅⋅⋅--⋅⋅⋅=''±=)2(),1(,,2,1,sin N N k N k d λθ （9）⋅⋅⋅=±=,3,2,1,sin k k d λθ (10)a 为缝的宽度，d 为光栅常量，N 为缝数。
模拟程序如下：lambda=0.0006328；％波长 f=100；a=0.005；％缝的宽度 d=0.02；％光栅常量 N=15； ％设定参数x=linspace(-3*pi,3*pi,1000)； ％设定图象的x 范围，并把x 分为1001点 for j=1:1000 ％对x 方向的全部点进行循环计算 u=(pi*a/lambda)*((x(j)/sqrt(x(j)^2+f^2)))；I(j)=((sin(u)/u).^2)*((sin(d*u*N/a)/sin(d*u/a)).^2)； ％光强公式 endNCLevels=255； ％确定用灰度等级为255级 Ir=NCLevels*I ； figurecolormap(gray(NCLevels))； ％用灰度颜色 subplot(2,1,2),i)mage(x,I,Ir)； ％画图象subplot(2,1,1),plot(x,I(:)/max(I)； ％屏幕上光强与位置关系曲线如图8，图9，图10为对衍射实验其各个参数改变的模拟图： （1）N 对衍射条纹的影响图8是N=2、N=5、N=15的模拟图及光强分布图。