MATLAB实现杨氏双缝干涉仿真实验(3)
时间:2023-01-27 10:13 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
学中只能叙述原理和展示实验仪器。物理实验教学中往往运用仿真实验来代替这部分的实际实验。 现在开发物理仿真实验的软件很多，其中较为成功且运用范围广的应当属于NOBOOK虚拟实验室。NOBOOK虚拟实验室包含了从初中到大学的所有实验，并且能够自行设计实验。在虚拟实验台上能够动手操作，自主设计实验，有利于培养操作能力、分析诊断能力、设计能力和创新意识。NOBOOK虚拟实验室并非无偿使用，所以NOBOOK虚拟实验室对于在校学生并非最佳选择。 作为理工科学生，MATLAB是必修课程之一。MATLAB强大之处不仅在于它的计算和绘图功能。它自带Graphic User Interface(简称为GUI)工具使得它具有开发物理仿真实验软件的功能。MATLAB在仿真光学部分实验具有其他软件不具备的优势。首先MATLAB语言倾向于主流编程语言，如C++和C语言，提高初学者的学习效率，便于掌握其语言特点。其次MATLAB软件包内包含了工程中所有的函数，公式和图像，方便用户在工作时调用。最重要的是MATLAB以矩阵为计算核心，将字符串通过相关函数转化为矩阵，并且能够用不同色彩表示矩阵中的元素。光学实验的出发点是让同学观察实验现象并用所学理论解释现象。在仿真光学实验时，编写最终实验现象图形与对应的变量值便能够达到仿真效果。在Graphic User Interface上设计两个区域，其中一个区域展示实验现象，另外一个区域显示与之对应的变量值，这样既能清晰生动的展示实验结果又能让人们将复杂繁琐的公式，概念和图形牢记于心。利用MATLAB开发和实现光学实验仿真，既能够提高程序设计和编写能力，又能够达到计算机仿真的实践意义，对未来的科学研究做出基础性的铺垫。如今随着MATLAB的不断完善和新功能的开发，越来越多的学者，研究人员，政府工作人员以及公司人员都在积极研究MATLAB，学习MATLAB和运用MATLAB，随着时间的推移MATLAB会越来越受到人们关注和使用。 1。2 研究内容 通过学习MATLAB，学会如何运用MATLAB编写杨氏双缝干涉实验的理论代码，学会如何用GUI生成用户界面来显示当其中某一自变量改变时杨氏双缝干涉的明暗条纹的间距和位置的变化，此外考虑到物理仿真实验的使用对象为老师和学生，所以设计的GUI必须要简洁明了，让师生清清楚楚的了解杨氏双缝干涉条纹形成的原因以及自变量之间的关系。MATLAB仿真杨氏双缝干涉实验分为两个部分，第一部分是杨氏双缝干涉实验的理论代码的编写，第二部分是运用GUI设计出能够清晰显示结果的用户界面和如何将编写好的代码插入到GUI自动生成的代码中。最终完成本次毕业设计论文的要求—开发出仿真杨氏双缝干涉实验的软件。 第二章 相关软件的介绍 2。1 MATLAB的简介 MATLAB是由美国Math Works公司针对数学矩阵运算和图形生成开发的一款软件。MATLAB的名称来源于matrix和laboratory的组合，它有两个主要的组成部分，分别是MATLAB和Simulink，MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位但无需预先指定矩阵维数，它利用强大的工具箱，将数值计算，非线性绘图，方程制图等集结与可视窗口。目前世界上许多工作者都在使用MATLAB的产品来加快他们的工作，缩短数据分析和算法开发时间，研发出更加先进的产品和技术。随着MATLAB的不断完善和开发，其在通信、信号处理、控制系统设计与仿真、通信设计与仿真、测量测试与数据采集、金融数理分析以及生物科学等众多领域有非常广泛的应用。MATLAB和Mathematica、Maple被称为三大数学软件，MATLAB与另外两款数学软件相比拥有以下特点： （1）强大的线性代数和数值计算功能； (责任编辑：qin) |