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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

光是我们认识世界了解世界的过程中不可或缺的重要一环，而物理光学又是光学专业同学们的一门重要的基础必修课。物理光学主要是以光的波动性为研究对象，探讨光波的性质以及在不同介质中传播的规律。该门课程理论性强、数学要求高、公式运算复杂、概念定义多、规律性质抽象，导致学习该门课程需要学生们进行大量的实验来帮助理解相关概念。尤其是干涉衍射的以及光在晶体中的传播，单单依靠传统的老师口授笔教和学生们抽象的空间想象，这样的学习效果不尽如人意。近些年来，各高校在改善实验条件方面投入了大量的财力、人力和物力，虽然取得了一定的效果，但是这种方法要求操作精度高，理论基础扎实且成本较高。

随着计算机技术的飞速发展，其在各领域的应用也越来越广泛。计算机模拟仿真是一种虚拟的实验手段，具有良好的可控性、可重复性、易观察性、无破坏性和经济性等优点，可以为科研以及大学教学工作提供新的方案。在众多的编程软件中，matlab 具有简单易学、编程效率高、人机交互界面友好、拓展性强的优点，使得在学校教学和科学研究中有着广泛的应用。

本课题主要是通过matlab软件对于干涉衍射等光学现象进行模拟仿真，运用gui生成用户交互界面，并生成可以脱离matlab软件在windows环境下运行的软件。从而节约成本，提高学习者的学习效率以及积极性。不仅可以减少实验成本的投入，而且能够清晰准确的再现物理光学中的各种光学现象，对于现实教学与实验具有指导意义。

2. 研究的基本内容

本课题的研究内容主要有以下几个方面：

（1）简要介绍干涉、衍射、偏振等光学现象，着重介绍单缝衍射、双缝干涉、圆孔衍射等12个物理光学中的现象。

（2）理论分析研究工作中所涉及到的12个光学现象中实验参数的变化对实验现象的影响，并通过仿真实现实验条件的变化对实现现象的影响。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实行方案：

（1）首先了解干涉衍射与偏振等光学现象的工作原理，了解构建仿真平台所用的软件matlab的情况以及基本操作，为后期的平台的开发做理论与硬件的准备；

（2）进行matlab 程序的编写，建立起用户交互界面，搭建模拟仿真平台。

4. 参考文献

[1] 申惠娟,邓锂强,徐祥福,方运良,祁玲敏,赖国霞.仿真技术在大学物理及实验教学中的应用与探索[j].物理通报,2017(09):120-123.

[2] 韩亚南,桑芝芳.光的衍射实验的改进及计算机模拟[j].物理通报,2017(05):100-102.

[3] 胡金江,马丽红,赵书银,张礼刚,李晨璞,谢革英.计算机仿真实验在波动光学课堂教学中的应用[j].物理教师,2015,36(01):93-97.