模擬一束光通過(guò)透明柱體的過(guò)程z2

1、模擬一束光通過(guò)透明柱體的過(guò)程 (z2)摘要：一束光通過(guò)一個(gè)透明圓柱體，圓柱后有一個(gè)屏幕，程序最終反映屏幕上的圖象隨圓柱半徑的變化而變化。其中光強(qiáng)分布是采用相干疊加原理，因?yàn)槠渲胁蓸狱c(diǎn)數(shù)目不足，所以光強(qiáng)分布的結(jié)果和真實(shí)的有一定差距。增加采樣點(diǎn)數(shù)目和改變采樣點(diǎn)范圍能夠改善輸出光強(qiáng)的結(jié)果逼真程度。程序:% 一束光通過(guò)一個(gè)透明圓柱，圓柱后有一個(gè)屏幕，程序% 最終反映屏幕上的圖象隨圓柱半徑的變化而變化close all;clc;clear;figure('Position',5 147 1016 420);axis(0,21,0,8);hold on;set(gca,'xtick

2、',0:3:21);set(gca,'Position',0.05 0.11 0.92 0.815);fill(1,1.1,1.1,1,4.1,4.1,7,7,0.2,0.5,0.8);fill(1,1.1,1.1,1,1,1,3.9,3.9,0.2,0.5,0.8);dx=0.2;k=0.05;ps=linspace(3,5,5);N=16;Pm=linspace(1,7,N)*i+16;for s=1:N;    Z0ps(s)=1.1+4*i;    Kps(s)=Pm(s)-Z0ps(s); 

3、   Z1ps(s)=Z0ps(s)+dx*exp(i*angle(Kps(s);    Hps(s)=plot(Z0ps(s),Z1ps(s),'r');endtext(0.2,4.5,'紅','fontsize',14);text(0.2,3.5,'光','fontsize',14);r=3;ts=linspace(0,pi*2,200);hc=plot(9+4i+r*exp(i*ts),'k');x=1.1;zc=9+4i;set(gcf,&#

4、39;Doublebuffer','on');Ns=zeros(size(Z0ps);Z2ps=Z1ps;Z3ps=Z1ps;Knps=exp(i*angle(Kps)*0.5);dxn=0.9*dx;pause(1);title('光的傳播階段');while min(min(real(Z3ps)<16;    x=x+dx;    for s=1:N;        if abs(Z1ps(s)-zc)>r &

5、amp; Ns(s)<1;            Z1ps(s)=Z1ps(s)+dx*exp(i*angle(Kps(s);            S=Z0ps(s),Z1ps(s);            Z2ps(s)=Z1ps(s);Z3ps(s)=Z2p

6、s(s);% 圓柱外傳播未接觸圓柱        elseif abs(Z2ps(s)-zc)<r & Ns(s)<2;            Z2ps(s)=Z2ps(s)+dxn*exp(i*angle(Knps(s);            S=Z0ps(s),Z1ps(s),Z2p

7、s(s);            set(Hps(s),'XData',real(S),'YData',imag(S);            Z3ps(s)=Z2ps(s);Ns(s)=1;        elseif abs(Z3ps(s)-zc)>r & N

8、s(s)>0.5;            Z3ps(s)=Z3ps(s)+dx*exp(i*angle(Kps(s);            S=Z0ps(s),Z1ps(s),Z2ps(s),Z3ps(s);            set(Hps(s),'

9、;XData',real(S),'YData',imag(S);        end    end    pause(0.1);endfill(16,16.2,16.2,16,1,1,7,7,'k');plot(16.8,16.8,1,7,'k');tt=0;F1ps=Z1ps-zc;F2ps=Z2ps-zc;% 方向aL=linspace(pi-asin(2/r),pi+asin(2/r),200);aL(

10、aL>pi)=-aL(aL>pi);zL=9+4i+r*exp(i*aL);  %  左側(cè)球面取樣點(diǎn)yL=linspace(-asin(2/r)*1.2,asin(2/r)*1.2,200); %  右側(cè)球面取樣點(diǎn)pL=linspace(1,7,200)*i+16;  % 觀察屏取樣點(diǎn)Ss=linspace(3,5,200)*i+1.1; % 輸入面取樣點(diǎn)dG=0;n=1.3; % 折射率lambda=0.6358e-6;dG=abs(1.1+4*i-zL)/lambda; % 輸入面與左側(cè)球面的光程差Uz=exp(i*dG)./abs(1.

11、1+4*i-zL);zLm,yLm=meshgrid(zL,yL);dG=abs(zLm-yLm)*n/lambda; % 左側(cè)球面與右側(cè)球面的光程差Uz=sum(meshgrid(Uz).*exp(i*dG)./abs(zLm-yLm);yLm,pLm=meshgrid(yL,pL);dG=abs(yLm-pLm)/lambda; % 右側(cè)球面與觀察屏的光程差Uz=sum(meshgrid(Uz).*exp(i*dG)./abs(yLm-pLm);Io=abs(Uz.2);Io=Io/max(Io);  % 輸出相對(duì)光強(qiáng)hi=plot(17+Io+linspace(1,7,200)

12、*i,'k');text(17,7.5,'強(qiáng)度分布','color',0.1,0.4,0.7);tqx=title('圓柱半徑變化階段');tt=0;while tt<2;    tt=tt+0.2;    r=2.3+0.6*asin(sin(pi*tt);    Z1ps=zc+r*exp(i*angle(F1ps);    Z2ps=zc+r*exp(i*angle(F2ps);  

13、;  for s=1:N;        S=Z0ps(s),Z1ps(s),Z2ps(s),Z3ps(s);        set(Hps(s),'XData',real(S),'YData',imag(S);    end    zliu=9+4i+r*exp(i*ts);    set(hc,'XData'

14、;,real(zliu),'YData',imag(zliu);    % = 利用相干疊加原理計(jì)算輸出光強(qiáng) =    aL=linspace(pi-asin(2/r),pi+asin(2/r),200);    aL(aL>pi)=-aL(aL>pi);    zL=9+4i+r*exp(i*aL);  %  左側(cè)球面取樣點(diǎn)    yL=linspace(-asin(2/r)*1.2,asin(2

15、/r)*1.2,200); %  右側(cè)球面取樣點(diǎn)    lambda=0.6358e-6;    dG=abs(1.1+4*i-zL)/lambda; % 輸入面與左側(cè)球面的光程差    Uz=exp(i*dG)./abs(1.1+4*i-zL);    zLm,yLm=meshgrid(zL,yL);    dG=abs(zLm-yLm)*n/lambda; % 左側(cè)球面與右側(cè)球面的光程差    Uz=sum(meshgrid(Uz).*exp(i*dG)./abs(zLm-yLm);    yLm,pLm=meshgrid(yL,pL);    dG=abs(yLm-pLm)/lambda; % 右側(cè)球面與觀察屏的光程差    Uz=sum(meshgrid(Uz).*exp(i*dG)./