matlab 干涉图仿真

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一、算法概述

1、干涉图

  干涉图是两束或多束相干光波相遇时，它们的振幅相互叠加形成的新光场图形。干涉现象揭示了光的波动性，可以用来检测表面平整度、测量波长、研究光的传播特性等。干涉图是通过测量光波的相位差来研究物理现象的一种工具。

2、生成步骤

• 创建光波模型： 模拟两束或更多相干光波。这可以通过生成随机相位的复数向量来实现，代表每个波的振幅和相位。
• 计算干涉： 将这些波的复数向量相加，然后取模平方，得到的值代表了干涉强度，即最终干涉图的灰度值。
• 绘图： 使用MATLAB的imagesc或pcolor函数绘制二维干涉图，其中x轴和y轴代表空间位置，z轴（颜色）代表干涉强度。

二、代码实现

clc;
clear;%% ------------------------创建波长和采样点--------------------------------
wavelength = 500; % 波长（纳米）
nx = 256; % 图像大小
ny = 256; % 图像大小
dx = 100/wavelength; % 采样间隔（单位：波长）
dy = 100/wavelength; % 采样间隔（单位：波长）%% -------------------------创建相位差-------------------------------------
phi1 = randn(1, ny); % 第一束波的相位
phi2 = phi1 + pi;    % 假设第二束波与第一束相差π%% --------------------------计算干涉--------------------------------------
intensity = abs(sqrt(phi1) + sqrt(phi2)).^2;%% -------------------------绘制干涉图-------------------------------------
imagesc(0:dx:(nx-1)*dx, 0:dy:(ny-1)*dy, intensity);
colorbar;
xlabel('X (λ)');
ylabel('Y (λ)');
title('Interference Pattern(干涉图)');

三、结果展示