赵爽 周哲海 潘晗 张亚男 李文月

摘要：利用MATLAB强大的矩阵运算功能和图形绘制功能，在波动光学相关理论的基础上，通过编程实现了杨氏双缝干涉现象的仿真，仿真图像与实验结果非常吻合。实验仿真可以灵活地调节参数，能动态地反映干涉条纹随参数的改变而发生变化的过程，使得物理规律形象直观，有助于学生更加深刻地理解物理光学的现象和规律。实验仿真还大大扩展了杨氏双缝干涉问题的研究途径与方法，对于波动光学的辅助理论教学具有重要的意义。

关键词：Matlab；杨氏双缝干涉；数值模拟；仿真

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）33-0266-03

一、引言

物理光学研究的主要现象为光的干涉、光的衍射和光的偏振。其中杨氏双缝干涉理论在光的干涉教学中占有很重要的地位。由于物理光学从光的微观上来理解光的本质，因此比较抽象[1]。如果不借助于实验现象，学生很难理解其原理。这一直以来都是教学过程中的重点和难点。但是由于实验条件的限制，学生很难在课堂上通过实验来观察光的干涉现象，因此也就无法获得直观的认识。

随着计算机技术的飞速发展，计算机辅助教学（CAI）越来越受到人们的青睐，这为解决上述难题提供了途径。Math Works 公司开发的Matlab（Matrix Laboratory）软件是当今国际上公认的在数值计算和可视化图形、图像处理领域最为优秀的工程软件之一，广泛地应用于数学分析、系统仿真、信息光学、数字图像处理等领域[2]。Matlab强大的绘图和动画功能可以生动形象且准确地反映出连续变化的物理光学现象。……