单缝衍射仿真实验设计及分析

摘要

针对现有教材或参考书中鲜有对单缝的菲涅耳衍射图样及其到夫琅和费衍射图样之间的过渡情形进行详细分析和阐述的问题,本文提出在学习衍射理论和开展实验验证这两个环节之间,设计一个衍射仿真实验环节.据此,本文从衍射理论出发,推导用于实现仿真的表达式,然后以单缝衍射为例,利用Matlab编程并结合其图形用户界面(GUI)模块,设计衍射仿真实验,通过对仿真实验的结果进行分析,详细阐述了两种衍射现象及其过渡情形的特征,最后通过实际实验装置进行验证,证明仿真实验的可靠性和增加仿真实验环节的优势,旨在为更好地引导学生深入学习光的衍射提供一种有益的辅助手段.