本書主要圍繞物理光學(xué)的內(nèi)容，介紹使用MATLAB科學(xué)計(jì)算軟件進(jìn)行光的傳播、干涉、衍射和傅里葉光學(xué)等內(nèi)容的仿真。本書共分為7章。第1章和第2章介紹MATLAB軟件的基礎(chǔ)知識(shí)；第3章介紹光的電磁理論基礎(chǔ)與仿真；第4章介紹MATLAB在光的干涉理論中的應(yīng)用，包含多個(gè)干涉模型的仿真演示；第5章介紹MATLAB在光的衍射理論中的應(yīng)用，包含多個(gè)衍射模型的仿真演示；第6章介紹MATLAB在光的偏振理論中的應(yīng)用；第7章介紹MATLAB在傅里葉光學(xué)中的應(yīng)用。
屈玉福，北京航空航天大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，現(xiàn)任北航儀器光電學(xué)院測控系副系主任。主要從事計(jì)算成像和高精度視覺檢測的基礎(chǔ)前沿、關(guān)鍵技術(shù)和核心裝備研究。主持和參與國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題、國家 973 和 863 等項(xiàng)目 20 余項(xiàng)，發(fā)表SCI/EI收錄論文50余篇，獲授權(quán)專利10余項(xiàng)，獲國防科工委科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。
第1章 MATLAB軟件簡介 1
1.1 MATLAB的下載與安裝 1
1.2 MATLAB基礎(chǔ)知識(shí) 3
1.2.1 MATLAB的數(shù)值計(jì)算 4
1.2.2 MATLAB的數(shù)字和格式 4
1.2.3 MATLAB中的變量 5
1.2.4 MATLAB的內(nèi)置函數(shù) 6
1.2.5 MATLAB中的向量 8
1.2.6 MATLAB中的繪圖函數(shù) 14
第2章 MATLAB仿真結(jié)果可視化 23
2.1 MATLAB GUI簡介 23
2.2 MATLAB GUI的創(chuàng)建 24
2.3 MATLAB GUI的外觀設(shè)計(jì) 26
2.3.1 添加按鈕組 26
2.3.2 添加靜態(tài)文本 29
2.3.3 添加可編輯文本 32
2.3.4 添加滑動(dòng)條控件 35
2.3.5 添加按鈕控件 36
2.3.6 添加坐標(biāo)區(qū)控件 37
2.4 編輯控件功能 38
2.5 測試GUI仿真結(jié)果 42
2.6 MATLAB App簡介 44
2.7 MATLAB App的編寫 44
2.7.1 MATLAB App的創(chuàng)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(chǔ)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(dòng)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(dòng)方向垂直的光波疊加 66
3.2.4 光學(xué)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(huán)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(shí)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(fèi)衍射 142
5.6 正弦光柵衍射 148
5.7 閃耀光柵衍射 151
5.8 復(fù)雜圖形夫瑯禾費(fèi)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(huì)聚偏振光干涉 174
第7章 傅里葉光學(xué) 178
7.1 平面波的復(fù)振幅 178
7.2 傅里葉光學(xué)常用函數(shù) 180
7.3 透鏡的傅里葉變換性質(zhì) 186
7.4 衍射的傅里葉分析 193
7.5 數(shù)字全息技術(shù) 199
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