MATLAB 光學模擬實用教程

本書主要圍繞物理光學的內容，介紹使用MATLAB科學計算軟件進行光的傳播、乾涉、衍射和傅里葉光學等內容的模擬。本書共分為7章。第1章和第2章介紹MATLAB軟件的基礎知識；第3章介紹光的電磁理論基礎與模擬；第4章介紹MATLAB在光的乾涉理論中的應用，包含多個乾涉模型的模擬演示；第5章介紹MATLAB在光的衍射理論中的應用，包含多個衍射模型的模擬演示；第6章介紹MATLAB在光的偏振理論中的應用；第7章介紹MATLAB在傅里葉光學中的應用。

第1章MATLAB軟件簡介 1
1.1 MATLAB的下載與安裝 1
1.2 MATLAB基礎知識 3
1.2.1 MATLAB的數值計算 4
1.2.2 MATLAB的數字和格式 4
1.2.3 MATLAB中的變量 5
1.2.4 MATLAB的內置函數 6
1.2.5 MATLAB中的向量 8
1.2.6 MATLAB中的繪圖函數 14

第2章MATLAB仿真結果可視化 23
2.1 MATLAB GUI簡介 23
2.2 MATLAB GUI的創建 24
2.3 MATLAB GUI的外觀設計 26
2.3.1 添加按鈕組 26
2.3.2 添加靜態文本 29
2.3.3 添加可編輯文本 32
2.3.4 添加滑動條控件 35
2.3.5 添加按鈕控件 36
2.3.6 添加坐標區控件 37
2.4 編輯控件功能 38
2.5 測試GUI仿真結果 42
2.6 MATLAB App簡介 44
2.7 MATLAB App的編寫 44
2.7.1 MATLAB App的創建 44
2.7.2 添加App組件 47
2.7.3 MATLAB App代碼的編寫 52

第3章光的電磁理論基礎與仿真 56
3.1 菲涅耳公式 56
3.2 光波疊加 61
3.2.1 頻率相同、振動方向相同的光波疊加 61
3.2.2 駐波 63
3.2.3 頻率相同、振動方向垂直的光波疊加 66
3.2.4 光學拍 71

第4章光的干涉仿真 75
4.1 楊氏雙縫干涉 75
4.2 非單色光的雙縫干涉 80
4.3 平面楔形平板等厚干涉 82
4.4 牛頓環干涉 85
4.5 柱面楔形平板等厚干涉 88
4.6 球面楔形平板等厚干涉 91
4.7 平行平板的等傾干涉 93
4.8 雙孔干涉 96
4.9 三孔干涉 99
4.10 兩平面波干涉 102
4.11 傳播方向不同的平面波干涉 104
4.12 平面波與球面波干涉 107
4.13 球面波與球面波干涉 111
4.14 邁克耳孫干涉儀 114
4.15 空間相干性 118
4.16 時間相干性 124

第5章光的衍射仿真 128
5.1 單縫單色衍射 128
5.2 矩孔單色衍射 132
5.3 圓孔單色衍射 136
5.4 矩孔白光衍射 140
5.5 多縫夫瑯禾費衍射 142
5.6 正弦光柵衍射 148
5.7 閃耀光柵衍射 151
5.8 複雜圖形夫瑯禾費衍射 155

第6章光的偏振仿真 162
6.1 馬呂斯定律和消光比 162
6.2 偏振光的合成 164
6.3 平行偏振光干涉 170
6.4 會聚偏振光干涉 174

第7章傅里葉光學 178
7.1 平面波的複振幅 178
7.2 傅里葉光學常用函數 180
7.3 透鏡的傅里葉變換性質 186
7.4 衍射的傅里葉分析 193
7.5 數字全息技術 199