利用MATLAB进行夫琅和费衍射程序分享

1、利用MATLAB进行夫琅和费衍射我已经发过相关的帖子，是我以前做过的课程论文。近来看见有很多人回帖说需要程序，故而总结一下方法和共享程序：通过MATLAB软件编程实现夫琅和费衍射的方法：(1 )用衍射积分(2)傅立叶变换一、衍射积分相关程序如下：1. 单缝衍射clearlamba=500e-9;% 波长a=1e-3;D=1;ym=3*lamba*D/a;%屏幕上y的范围n=51;%屏幕上的点数ys=li nspace(-ym ,ym,n);n=51;%屏幕上的点数yp=li nspace(O,a ,n);for i=1: nsin phi=ys(i)/D;alpha=pi*yp*s in ph

2、i/lamba;sumcos=sum(cos(alpha);sums in=sum(s in( alpha);B(i,:)=(sumcosA2+sumsi 门人2)/门人2;endN=256;%确定灰度的等级Br=(B/max(B)*N;subplot(1,2,1)image(ym,ys,Br);colormap(gray(N);% 色调处理subplot(1,2,2)plot(B,ys,'k');阳件*单齢射例K if-0.4-0.20020.41-1 H2. 多缝衍射clearlamda=500e-9; % 波长N=2; %缝数，可以随意更改变换a=2e-4;D=5;d=5

3、*a; ym=2*lamda*D/a;xs=ym; n=1001;ys=li nspace(-ym ,ym,n);for i=1: nsin phi=ys(i)/D;alpha=pi*a*s in phi/lamda;beta=pi*d*s in phi/lamda;B(i,:)=(s in (alpha)./alpha).A2.*(s in (N*beta)./sin (beta).A2;B仁 B/max(B);endNC=256; %确定灰度的等级Br=(B/max(B)*NC; subplot(1,2,1) image(xs,ys,Br);colormap(gray(NC); %色调处理

4、subplot(1,2,2)plot(B1,ys,'k');-0.0250.025双縫仙.jpg0.02-0.0160.015.01001-0 0050 0050.01-0.010.00500.G15-0.0150.02-0.020 025 -0.4 -0 200 20 43. 矩孔衍射 clear lamda=500e-9;a=1e-3;b=1e-3;f=1;m=500;ym=8000*lamda*f;ys=li nspace(-ym,ym,m);xs=ys;n=255;for i=1:msin th1=xs(i)/sqrt(xs(i)A2+fA2);X 103x 10si

5、nth2=ys./sqrt(ys.A2+fA2);an gleA=pi*a*si nthl/lamda;an gleB=pi*b*s in th2./lamda;B(:,i)=(si n(a ngleA)42.*si n(a ngleB)42.*5000./ (an gleA.A2.*a ngleB.A2);end subplot(1,2,1) image(xs,ys,B) colormap(gra y(n) subplot(1,2,2) plot(B(m/2,:),ys,'k') 屮4. 正弦光栅clear all xm=10*pi;ys=xm;xs=li nspace(-x

6、m,xm,500);B=cos(xs)+1;N=255;Br=B/2*N;image(xs,ys,Br);colormap(gray(N);-0.025-002-0.0150.010.D050.010.015002-0,0°025-0 400.20.4二、傅里叶变换(1) 基本思想：在傅立叶变换光学中夫琅和费衍射场的强度分布就 等于屏函数的功率谱。因此我们可以直接将光屏进行傅 立叶变换，再处理得到衍射图样。(2) 具体操作：首先，物体图像的生成：(1)直接由矩阵运算生成(2)也可 利用Windows下的画图工具，生成一幅黑白图像。其次， 并调用命令函数imread ()输入图像，输入

7、的图像是一 个巨大的二维矩阵，利用MATLAB函数库中的fft2 ()命令对该矩阵进行二位离散傅立叶变换，得到图像的频谱，该频谱是一个复数矩阵，然后用取模函数abs ()对该复数矩阵取模，得到振幅谱矩阵，利用函数fftshift ( )对取模后的矩阵进行频谱位移，这是因为变换后的二 维矩阵的直流分量位于图像的周边角，该函数交换矩阵 的1、3象限和2、4象限，使直流分量移到频谱中心，从 而使FFT频谱可视效果与实际图像相吻合。最后利用 imshow ()函数将图像显示出来。*具体图像参考：基本的程序：cleara=imread('*');%你的图像的位置或直接编写孔生成grid onfigure(1)imshow(a,)afft=fft2(a);aabs=abs(afft);aabss=fftshift(aabs);figure(2)i