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基于Matlab的物理光学中几种实验现象的GUI设计与实现开题报告

 2022-01-27 21:48:04  

全文总字数:3326字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

物理光学是光学中研究光的属性和光在媒介中传播时各种性质的一门学科,是一门经典理论与近代技术相结合的应用性很强的课程。它主要研究光在传播过程中发生的干涉、衍射、偏振等物理现象,进一步研究这些现象的应用。

由于光的干涉、衍射等物理现象的内容比较抽象,仅仅理论教学不能达到较好的课堂成果,必须通过实验加深理解与掌握。但是光学实验对光学仪器的精准度、实验环境等要求都很高,这既需要学校具有相对完善的设施,又需要学生较强的动手能力,才能得到与预期效果相近的实验结果。因此,为了提高课堂效率,增强学生学习物理光学中各种光学现象的兴趣,加深各种原理的理解,并且形成直观的物理图像,可采用matlab图形用户界面设计一个尽量全面的物理光学实验仿真平台。

通过这个仿真平台,学生们只需要改变程序之中的参数,就能够得到在不同条件下的光学图像。例如在光的双缝干涉中,在其他条件不变的情况下,改变两缝之间的距离,可以得到不同的干涉图样,使学生更好地掌握光学知识,调动学习的积极性。

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2. 研究的基本内容

本课题的研究利用科学计算软件matlab的数值计算方法,模拟物理光学实验及其结果的可视化,使实验脱离时间、地点、设备等限制,将得到与预期结果相符合的实验现象展现在学生眼前,让学生们能更加直观的理解和学习光学知识。

具体的研究内容有:

1、两个爱里斑的分辨现象

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3. 实施方案、进度安排及预期效果

实行方案:

1. 对几种典型的物理光学现象进行编程,得到对应的光强分布图及明暗条纹图样。

2.创建实验仿真平台,实现每个实验项目的选取和各个参数的灵活设置。

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4. 参考文献

1、王竞争.基于matlab的光的干涉和衍射现象的模拟研究[j].延边大学学报(自然科学版),2009,35(4):319-322.

2、谭毅.圆孔衍射的爱里斑大小对图像分辨率本领的影响[j].渭南师范学院学报,2011,26(2):46-48.

3、陈垚光.精通matlab gui 设计[m].北京:电子工业出版社,2013.

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