基于spi-flash的fatfs配置(完整資料)

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基于ｓpi-ｆlａsh的ｆaｔfs配置基于spi-flash的fatfs配置(完整資料）(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）——王京石硬件平臺：stｍ３2f103VCT６、w２5x16軟件平臺:fatfsR0。１0?由于產(chǎn)品需要存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù),stm32單片機(jī)存儲(chǔ)有限需要使用外部ｆlａsh輔助存儲(chǔ)?？紤]各方面原因最后選用了一款sｐｉ-flaｓh型號為w25x１6，ｓpi總線操作,擁有２M的存儲(chǔ)單元。為了方便,我們想到了使用文件系統(tǒng)fａt(yī)fs.此文檔記錄了配置流程,為以后做參考.底層移植Ｆatfｓ的disｋio．c與dｉsｋiｏ。h文件用于兼容底層接口，主要配置過程就是重寫dｉsｋ_iniｔialize、disk_stａt(yī)us、ｄisｋ_read、dｉｓｋ_write、dｉsｋ_iｏctl、ｇet_faｔtｉmｅ六個(gè)函數(shù)以兼容不同的硬件設(shè)備。1、設(shè)備初始化ＤＳTＡTＵSdiｓｋ_iniｔializｅ(ＢYTＥpdrv)?用于初始化硬件設(shè)備,在本次項(xiàng)目中主要就是初始化SＰＩ總線接口，這個(gè)底層函數(shù)在執(zhí)行應(yīng)用層的open、wｒite、rｅad等函數(shù)是都會(huì)被執(zhí)行.本項(xiàng)目沒有對fｌash進(jìn)行分區(qū)操作，因此設(shè)備號應(yīng)該為０。ＤSＴＡTＵSdisk_initiａliｚe（ ＢＹＴEpdrv ?／*Physicａlｄriｖenｍuber（0..）*/)｛?if(pdｒv==０）／/設(shè)備號為０則進(jìn)行初始化操作 {??ＳＰI_Fｌasｈ＿Iniｔ(）;??ｒetｕｒn0；//返回0表示成功?｝ eｌse { rｅｔurｎSＴA_ＮODＩSK; ｝}2、讀取設(shè)備狀態(tài)DSTATＵSdisｋ_statｕｓ（BＹTEpdrv）;?用于讀取設(shè)備狀態(tài)，判斷設(shè)備是否處于空閑狀態(tài)，由于本項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元為sｐｉ—fｌaｓh所以始終是可以操作的狀態(tài),因此始終返回OK就可以。DSTＡTUＳdisk_ｓｔatｕs(?BYTＥpdrv ?／＊Ｐhysicalｄriveｎｍｕｂer(0。。)*／)｛iｆ(pdrv==0）ｒetuｒn０; ｅlsereturｎSTA_NODISK；｝３、讀扇區(qū)操作DREＳULTdisk_ｒead（ ＢYＴEpdrv，??/*物理設(shè)備號＊/ BYＴE*ｂuff， ?／＊讀取數(shù)據(jù)緩沖＊/ DWORDｓectｏr， /＊扇區(qū)號＊/?UINＴcouｎt ?/＊讀取的扇區(qū)個(gè)數(shù)（1－1２８）＊/） 使用讀操作在指定扇區(qū)里讀取出數(shù)據(jù)。DRESＵLTdisk_reａd(?ＢYTEｐdrv,? ／*Pｈysicaｌdrｉｖｅnｍuber（0..）＊/?BYTE＊ｂuff, ?/＊Daｔａbuffertostorereaddａt(yī)a＊/ DWORDｓeｃtor,?/＊Ｓectoraddｒeｓs（LBA）*/?UＩNTcｏｕnｔ? ／＊Nuｍberofsectorstoreａd(1.．128）＊/)｛ ｉｆ（ｐdrｖ！=0)retｕrnRＥＳ＿WRPRT;?SＰI_Flaｓh_Ｒead(buｆｆ,(（ｕｉｎt32_t)secｔoｒ)<＜1２，（（uiｎt32_ｔ)couｎt)＜〈12）;?reｔｕｒｎRES_ＯK;｝４、寫扇區(qū)操作DRESＵＬTdisk_ｗrｉte(BYTEpdrv，coｎsｔＢYＴE*ｂｕff,DWＯRDsectoｒ,ＵINＴｃoｕnt); 使用寫操作在指定扇區(qū)里寫入相應(yīng)數(shù)據(jù)，再寫入之前必須要擦除扇區(qū)。由于w2５ｘ16最小的擦除塊為4096字節(jié)，因此將fatfs的扇區(qū)定義為4096,而w２5x16一次性寫入２56字節(jié)數(shù)據(jù),因此每個(gè)扇區(qū)需要寫入八次數(shù)據(jù).DREＳＵLTｄｉｓk_wｒite(?BＹTＥpdrｖ,?? /*Physicaldrｉvｅnｍｕber(0。．)*／?constBYTE＊buff, ／＊Dａt(yī)aｔobｅｗｒitｔen*/?DWORDｓector, ?/＊Sectｏrａｄdrｅss（LBA）＊／ UINＴcoｕｎt? /*Ｎumberofsｅcｔorstｏwritｅ（1。。１２8）*／）{?BYＴE＊buf=(uint8_t*)ｂｕｆf;?uｉnt３2_ｔsecAdｄｒ=（（uint３2_ｔ)sectoｒ）〈<1２；?uint8_ti； iｆ（pｄrv!＝0）returｎＲEＳ＿WRＰＲT；?foｒ(i＝0;i〈cｏｕnｔ;i++） ｛? SＰI_Fｌaｓh_Eｒaｓｅ＿Ｓｅctor（sｅcｔｏr)； secｔｏr+＋； ?ＳPI_Flash_Write_Paｇe（（ｕint8_t＊）bｕf,ｓecAddr，２56);buf＋=256;sｅcAｄdr＋=2５６；??SＰＩ＿Flaｓh＿Wrｉｔｅ_Ｐage(（uinｔ8＿ｔ＊)bｕf，secAｄdr，256）;bｕｆ+=2５６;seｃAｄdr＋=２5６; ?SPI_Flash_Wrｉte_Page(（uｉｎt8_t*）buf,ｓecAddr,２５6)；buf＋=256；secAdｄr+＝２56;? ＳPI_Flash_Wrｉte_Paｇｅ(（uint8_t＊)buｆ,secAddr，25６）;bｕf＋＝２56;ｓeｃAddr+＝２５6；? ＳPI_Ｆlash＿Wｒｉtｅ＿Pagｅ（(ｕiｎt８＿t＊)buｆ，secAddr，2５6）；bｕf+＝25６;seｃAｄｄr+＝25６;? ＳPI_Ｆｌash＿Wｒiｔe_Pａgｅ（（uinｔ8＿t＊）buf，secAddr，256）;ｂuf+=２５6;seｃAddr＋=256;??ＳPＩ_Flａsh＿Write_Paｇe（（uint８＿t＊)ｂuｆ，sｅcAddｒ,256)；ｂｕf+=2５6；ｓeｃAｄdr＋=2５６； SPI_Flａsｈ＿Wriｔe_Pａｇe（（ｕｉnt８_t＊)buf，secAddr,２５6）;buｆ+＝256;ｓecAddｒ+=256; ＳＰI_Flaｓh_Wriｔe＿Pａge((uint8_t*)ｂuf，secAｄdr，256）；bｕf+=25６;ｓｅcＡddr+=２56；??SＰI_Ｆｌａsｈ_Wriｔｅ_Pａｇe((ｕinｔ８＿t＊)buf,sｅｃAddr，２56)；buf+=256；sｅcAddr＋=256； ?ＳＰI_Flash_Ｗrｉte_Paｇｅ((ｕｉnt8_t＊）ｂuf,ｓecＡddr,25６）;ｂuｆ+=2５6；ｓeｃAｄdr+=25６；??SPI＿Flash_Wriｔe＿Pａgｅ((uinｔ8_t＊）ｂuｆ，secAdｄr，256)；bｕｆ+=25６；sｅcAddr+=256; ?SＰＩ_Ｆlash_Write_Pａge((uint8_t＊)ｂuf，ｓecAddｒ,25６)；buf+＝25６；secAddｒ＋＝2５6；??ＳＰI_Flash＿Wｒite_Pａｇe（(uinｔ8_t＊）ｂuf，secAddr，２5６）；ｂuf+=256;secAdｄr+＝2５6； ?SPI＿Fｌash_Wriｔe_Page(（uint8_t*)buf，secAdｄｒ，256）;ｂuf+=2５6;secAddｒ+＝25６；? SPI_Flasｈ＿Wｒｉtｅ_Pagｅ(（ｕint8_ｔ＊)ｂuf，secAｄdr，25６)；bｕf＋＝2５6；sｅcＡddr+=2５6;?｝ ｒeturnRES_ＯK；}5、磁盤控制函數(shù)ＤRESＵＬＴdｉsk＿ioctｌ（BYTEpｄrv，BYTEｃmd，vｏiｄ＊ｂufｆ）； 主要用于應(yīng)用層程序同步磁盤、獲取扇區(qū)大小、獲取磁盤總扇區(qū)數(shù)、磁盤擦除塊大小與擦除操作等功能。注意通過數(shù)組ｂuff帶入或是帶出的參數(shù)必須要格式匹配。＃if_UＳE_IOCTＬＤRESULＴｄisk_ioctｌ（?BYTEpdrｖ， /＊Physicalｄｒiｖenmubeｒ（０.。)*/?BYＴEｃｍd,? ／*Coｎtｒｏｌcode＊/ voｉd＊buff /＊Bufｆeｒtoｓend/reｃeiｖecontrｏｌdata*/)｛?if（pdrｖ！=0）returnＲEＳ_ＷRPRＴ; ｓwitcｈ（cmd) ｛ caｓeCTRL_SYNC：//sｐi-flａsh不需要同步，這一項(xiàng)始終返回0 ?returnRES_OＫ；?ｃaｓeGEＴ_SECＴＯR_SIＺＥ: *((WORＤ*)buff）=4096;／/始終通過buff返回扇區(qū)大小就可以了 ?retｕrnRES_OK； ｃａseＧET_SEＣＴO(shè)Ｒ＿CＯUNT：? *((DWORＤ＊）buff）=512；／／始終通過bｕff返回總扇區(qū)數(shù)就可以了 reｔurnＲＥS_OＫ；caseGET＿BLOCK＿SIZＥ：//禁止擦除功能,這兩項(xiàng)無意義? reｔurnRES_OＫ； cａsｅCTＲＬ_ERAＳE＿SECTOR： reｔurnRＥＳ_OK；?｝６.獲取時(shí)間DWORDget_ｆattime(void) 在寫操作時(shí)需要調(diào)用的函數(shù)，如果需要真實(shí)的時(shí)間信息則使用RTC始終讀出時(shí)間信息通過這個(gè)函數(shù)返回，本項(xiàng)目中不需要時(shí)間因此始終返回0就可以了./*RＴCfｕｎctｉon*／＃if!_FS_READONLYDWＯRDｇet_fattｉmｅ（voｉd）{ rｅtｕrn0；｝#endiffatｆs配置在移植完底層之后還需要根據(jù)需求配置ｆatfｓ,修改各種配置宏是主要的配置手段.1、配置數(shù)據(jù)類型首先我們應(yīng)該配置的是數(shù)據(jù)類型，因?yàn)閒aｔfs需要運(yùn)行在各種硬件平臺上，而不同位數(shù)的機(jī)器數(shù)據(jù)類型的結(jié)構(gòu)也不一樣,因此需要統(tǒng)一數(shù)據(jù)類型，這一配置在ｉnteger中完成.typedefunsignedcｈar ＢYTE；//BＹＴＥ配置為8位無符號類型tyｐedeｆｓhort???SHOＲＴ；//16位有符號類型tyｐedeｆunsignｅdshoｒt WORD；/／16位無符號類型typｅｄeｆunsigneｄsｈoｒt?WCHＡＲ；//16位無符號類型／＊TheｓetypeｓMＵSTbe16bｉtor３2bｉt＊／typeｄefint INT;//3２位有符號類型tｙpedeｆunｓｉｇnedｉnt UINT;//32位無符號類型/*ThesetyｐesMUSTbｅ32ｂｉt＊/tｙpｅdefloｎg ?LONG;//3２位有符號類型typedeｆunsignedlong?ＤWORD;//３２位無符號類型２、配置宏定義Ｆaｔｆｓ的配置宏主要在文件fｆｃonf。ｈ中.接下來讓我們一個(gè)一個(gè)分析這些宏.＃deｆiｎe _FS＿TIＮY? 10正常模式1小型模式小型模式，主要用于內(nèi)存資源不豐富的微控制器,在這里我們選1配置為小型模式#dｅfinｅ_FS_ＲEADONＬY?0?可讀可寫只讀配置文件系統(tǒng)位只讀文件系統(tǒng),這里選0＃define_FS_ＭＩNＩＭＩＺＥ?3 /＊0to3*/使能所有功能函數(shù)ｆ_sｔａｔ(）,f_geｔｆrｅｅ（),ｆ_unlinｋ(），f＿mkdｉr(），f_cｈmｏd（)，ｆ_utime（)，ｆ_truｎｃaｔe(）andf＿renaｍe（）函數(shù)被禁止除了1之外f_oｐenｄir(）,ｆ_reａddir（)ａｎdf_closｅdｉr(）也被禁止除了2之外ｆ_lseｅk（）也被禁止用于剪裁文件系統(tǒng),刪除不需要的功能,這里選3＃deｆine ＿USE_SＴRFUNＣ 0?/＊0：Dｉｓaｂｌeor1-２:Eｎable*/禁止字符串功能使能字符串功能若使能字符串功能，則可以使用f＿gｅts，f_ｐｕtｃ，f_pｕts,f＿printf等函數(shù),這里選禁止＃dｅfｉｎe _UＳＥ_MKFS? 1 /＊0:Disableoｒ１:Ｅｎable*/禁止格式化使能格式化若選1則可以使用函數(shù)ｆ_mkfs函數(shù)格式化磁盤,這里選1#dｅｆine?_ＵSE_ＦASＴSEEK?0?/＊０:Ｄiｓableoｒ1：Eｎａｂle＊/禁止快速查找功能使能快速查找功能使能或禁止快速查找功能，這里選禁止#dｅｆｉne_USE_LABEＬ 0?／*０:Ｄisａbｌeor1：Eｎable*／禁止卷標(biāo)功能使能卷標(biāo)功能使能或禁止卷標(biāo)功能，這里選禁止＃dｅfine _USE_ＦＯRWAＲD?０ /＊0:Diｓａbleoｒ１：Enable＊/禁止f_forｗａrd(）函數(shù)使能f_forward()函數(shù)使能或禁止f_fｏｒward（)函數(shù),f_forwoｒaｄ（)函數(shù)用于將文件信息發(fā)送到一個(gè)數(shù)據(jù)流設(shè)備上去，這里禁止./＊－—－-－-———－——--－—-－———－————-－——--—--—－--—--－－-－--——－－－－—－———－—-—--—－--／/語言環(huán)境配置/—－－———－—--－—－－－—－-－－——－－－－————-—--－－－——－—－－—-—-—－—－-－-—--－-－－--—--—－—＊/#deｆine＿COＤE_ＰAＧE?93２配置語言編碼，這里保持默認(rèn)＃ｄefｉｎe ＿USＥ_LＦN?０? ／*0to3*/＃ｄefinｅ ＿M(jìn)AX_LＦN?2５5? ／＊MaxiｍumLＦNlｅnｇtｈｔoｈandle(1２tｏ２55)＊／/＊_ＵSＥ_ＬFＮ用于使能長文件名功能，//0：禁止長文件名功能。_MAX_LFN沒有意義；/1:使能長文件名功能，文件名存儲(chǔ)在BSS段中，不可重入;/2:使能長文件名功能,文件名存儲(chǔ)在棧中；/３:使能長文件名功能，文件名存儲(chǔ)在堆中；/＃deｆｉnｅ?＿ＬFＮ＿UNICＯＤE?0?／*0:ＡNSI／OEMｏr1:Uｎｉcoｄe＊/ＡNSI/OEM編碼Unicode編碼（支持中文)用于切換文件名編碼,這里選0#ｄefiｎe_STRＦ＿ENＣODE 3 /*0：ANＳI/OＥＭ，1：UTF-16LＥ，2：UTF—16ＢE,３:UＴF－8＊/這個(gè)選項(xiàng)用于選擇文件字符操作時(shí)的編碼，禁止unicoｄe時(shí)此選項(xiàng)無效#ｄefiｎe＿ＦS_RPATH? ０?/＊0tｏ2*/禁用相對路徑功能，并卸載這個(gè)功能使能相對路徑功能禁止或使能相對路徑功能，這里禁止/*———-－-—-—－-—－——－—-——-－——－———－—－————-———-－-－－--—-－—-—-－－—－－-—--—-—－—--—-/／設(shè)備配置/－-－－———-－--—-———－-———--—--—-－—－—－-－－--—－－－－--－——-－————－——-—-－——＊/#define_VOLUＭES 1用于定義磁盤中卷的數(shù)量＃defiｎｅ ＿M(jìn)UＬＴI_ＰARTITIＯＮ?0 ／＊０:Sinｇｌepartitioｎ,1：Ｅnablｅｍultipleｐａｒｔiｔion＊／單分區(qū)模式多分區(qū)模式若使能多分區(qū)模式則可以使用ｆ＿ｆdｉsk函數(shù)對設(shè)備進(jìn)行分區(qū),這里禁止＃ｄefine?＿M(jìn)AＸ_SＳ 4096??/*5１2，１02４,2０48or４０９6*/定義扇區(qū)大小,可選的值位512１０24204８4０9６#define?_USE_ＥRAＳE 0 /*0：Disablｅor1：Ｅnable＊/禁止扇區(qū)擦出功能使能扇區(qū)擦除功能禁止或使能扇區(qū)擦除功能，這里選禁止＃dｅｆine_FS＿NＯFSINＦＯ 0 /＊0or1＊/若選1則可以使用f_geｔfree（)獲取卷中剩余的空間大小,這里不適用/＊—-－－－--－－－—-－——－－——－-－———-—－—-－——-——－——--－—-－-—-——-－—－—－—－—-—-－——--－－—－－－——/／系統(tǒng)配置／-—-－—-－－－-——-－-－-—--—－－－-－—--－——--—-－———--——--－—--—-——－———--—－－—--—－—－－-－——－*/＃dｅfｉne＿ＷORD_ACCＥSＳ 0?／＊０ｏr1*/如果硬件平臺為小端模式則選擇1華北電力大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱基于ＳNＭP的網(wǎng)絡(luò)管理軟件的配置與使用課程名稱網(wǎng)絡(luò)管理專業(yè)班級：學(xué)生姓名：學(xué)號:成績：指導(dǎo)教師:實(shí)驗(yàn)日期:（一)基于SNＭP的網(wǎng)絡(luò)管理軟件的配置與使用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模保煜ぢ酚善骱徒粨Q機(jī)并掌握路由器和交換機(jī)的基本配置方法和配置命令。2。練習(xí)構(gòu)建一個(gè)由四個(gè)路由器和四臺主機(jī)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò).３.操作SiｔｅＶｉewＮNM管理系統(tǒng),掌握如何添加網(wǎng)元，構(gòu)建管理系統(tǒng)，并每一個(gè)可被管理的設(shè)備進(jìn)行操作。4．掌握網(wǎng)絡(luò)管理軟件的使用方法，實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，告警設(shè)置：1）.應(yīng)用Ｓiteｖｉew軟件進(jìn)行拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)。通過自動(dòng)和手動(dòng)兩種方式實(shí)現(xiàn)。2)?；赟ＮMP的實(shí)時(shí)監(jiān)控.對設(shè)備,鏈路，端口等進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)控.3).進(jìn)行告警設(shè)置(告警方式)。通過對不同設(shè)備,條件等進(jìn)行告警設(shè)置。二、實(shí)驗(yàn)環(huán)境計(jì)算機(jī)4臺、路由器4臺、交換機(jī)４臺、SiteＶiewNNM網(wǎng)絡(luò)管理軟件系統(tǒng).三、實(shí)驗(yàn)原理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備只有配置了SNMP協(xié)議以后，才能夠通過SNMＰ進(jìn)行監(jiān)控和管理，因此,使用網(wǎng)絡(luò)管理軟件之前,需要對所有設(shè)備進(jìn)行配置。主要包括：1）主機(jī)SＮMP配置；2）路由器ＳNMP配置；3)交換機(jī)ＳＮMP配置.四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、局域網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)與配置:網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D：路由配置：１）IP分配：四臺PC的本地連接2的IP分別為：PＣ1:222.1．3．5PC２：２2２.1.２．５PC3：2２2.１。１。5PC4:２22。1．４．5本地連接1IP：PC5１：192．168。1.21PC5２：192.16８.1。２2PC5３：192。168.１.23ＰＣ54:１92.１68．１．2４２)地址分配：路由器R1S2端地址:222．1。6。１路由器R1S3端地址：222．1.7．1路由器Ｒ1與路由器R2間的地址:22２.1.６.０路由器R1與兩層交換機(jī)1間接口G１地址：222．1．3.１路由器Ｒ2S2端地址:22２。１．６。2路由器Ｒ２S3端地址:２22．１．5．１路由器R2與路由器Ｒ3間的地址：２22。1。5.０路由器R2與兩層交換機(jī)2間的地址：222。1。2．１路由器R３S3端地址：222。1。8.1路由器R3與路由器R4間的地址：222．１．8.0路由器Ｒ4S2端地址：2２２。1.８。2路由器Ｒ4S3端地址：2２2．１．7．2路由器Ｒ4與路由器R1間的地址：２22.１。7．0路由器R4與交換機(jī)間的地址：22２。1.４．1PＣ1地址：２22．1.３.5網(wǎng)關(guān):２22．1．3。2PＣ2地址：２22。1。２。5網(wǎng)關(guān):22２.1.2。2PＣ３地址：２２2。1.１。5網(wǎng)關(guān)：２22.１.1。2PC4地址：222。１.4.5網(wǎng)關(guān):222.1．4。23）路由器的配置路由器R1的配置(代碼）：R１(ｃonfｉg）#interfａceS２/0R1(config-ｉf）#ｉpａddrｅｓs２２2.1．6.1255．２55。255。0Ｒ1（coｎfig－if)＃exitR1（config）＃ｉnterfａceS3/0Ｒ1（confｉg—iｆ）#ipaddｒess222.１．7。1２5５。255.２5５。0R１(conｆig—if）＃exiｔR1（config)#ｉnterfaｃegi0／1R1（cｏnｆig-ｉf）＃ipａddrｅss２22。1。3。1２55.25５。2５５。0Ｒ1（conｆig-if）＃exｉtR1(coｎｆiｇ）＃rｏuterrｉpR1（conｆｉg－router)＃neｔwoｒk222。１。6.０Ｒ1（ｃｏnfｉg-ｒouter)＃ｎetwｏｒk２22。1．7。0Ｒ１（ｃonｆｉg—rｏuter)＃netwoｒk222．１.３。０R1（ｃｏnfｉg—rｏuteｒ）＃eｎｄ路由器Ｒ2的配置（代碼)：R2（config)#inｔeｒfaceS2/0R2（cｏnfig-iｆ）＃iｐａｄｄrｅss22２。1。6。2255。２55.255。0R２（coｎｆｉg－if)＃ｅxｉｔR2(config）#iｎtｅrfaceS3／0R2（config－if）#ｉpaddress２２2。1.５.１25５．２55．255.0R2(confｉg—if)＃eｘitR2(coｎfｉg）＃iｎterfaceｇi0/１R2（cｏｎfｉg－ｉf）＃ipaddｒess222．1。2.12５５．2５5.２５5。0R2(coｎfiｇ-ｉf）#eｘitR2(coｎfig)＃rｏuterrｉpＲ2(cｏnｆig—routｅr)＃netｗork2２2．1。6。0Ｒ２(ｃonfｉg—routｅｒ）＃network22２.1．5.０R2(ｃonfig－rouｔer）＃ｎetｗｏrｋ2２2.１.2.0R２(coｎfig—ｒoutｅｒ)＃enｄ路由器R3的配置（代碼):R3(conｆig）＃inteｒfaｃeＳ２／０R3(ｃｏnfig-if)#iｐaddrｅss２22。1．5。２25５．255.255.０R3(cｏnfig-if）#exitR3（cｏnfiｇ）＃ｉnterfaceS3/０Ｒ３（coｎfig-iｆ)＃ｉpaddrｅss222．１．8.１２５5。2５5.255。0R3(config—if)＃exitR3（ｃonfｉg)＃interfａceｇｉ０/1R3（config—iｆ)＃ipａddresｓ2２2。1。1。1255.255.255。0R3(coｎfiｇ—if)#exitR３（ｃonfｉg)＃rouｔerrｉｐR3(ｃonfｉg-rouｔｅr)#network2２２.1.５。0R3(conｆig-rｏutｅr)＃ｎetｗork222．1.８。0R３(coｎｆig—rｏuter)＃neｔwork222．1。1。0Ｒ3（coｎfig—routｅr）#eｎd路由器Ｒ4的配置（代碼）:R4（ｃonfig）#interfacｅＳ2/0R4（cｏｎfｉｇ—if）＃iｐadｄress22２。1．8。２255。255。255。０R4(cｏnfig—iｆ）＃eｘｉtR４(conｆｉg)#iｎterfaceS3/0R4（coｎｆig-if）＃iｐadｄress222。１。7。2２55.２５5.255．0R4(coｎfig—ｉf）#exiｔR4（conｆig）#ｉntｅrfacegi0／1R4(ｃｏｎfig—if）＃ｉpaddrｅｓｓ２22.１.4。1255。２55.２55．0R４（cｏｎfｉg—ｉf)＃eｘiｔR４（coｎfig)＃routerrｉpR4（config－rｏutｅr)＃nｅtwork２2２。1.８．0Ｒ４（conｆｉg-router）＃ｎｅtworｋ222.１。7。0R4(config-ｒｏuter)#network２２2.1．４。0Ｒ4（cｏｎfig－ｒｏuter）#enｄ交換機(jī)配置：R1交換機(jī)的配置(代碼）：Rｕiｊｉe＜ｃonｆiｇ〉#iｎｔｅrfacevlaｎ1Ruijiｅ〈conｆｉg—if-ＶLAN1>＃ipａddresｓ222．1．3。2255。255。25５。0Rｕijie＜cｏnfig-iｆ—VLAN1〉#ｅxitR2交換機(jī)的配置（代碼）：Ｒuijｉe＜cｏnfｉg>#iｎterfａceｖｌａn1Rｕijie〈config－iｆ—ＶＬAＮ1＞#ipaddrｅｓｓ222.1。2.２25５.25５。2５5.0Rｕｉｊiｅ<conｆig—if－VＬAＮ1>＃exitR3交換機(jī)的配置（代碼)：Ruijｉｅ〈ｃonfig〉＃ｉnｔerfacevlan１Ruijｉe＜ｃoｎfｉg－iｆ-VLAN1>#iｐaｄｄｒesｓ222．1.1．２255.2５５.２５5.0Ｒuｉjie〈ｃonfig—if－VLAN1＞＃exitＲ4交換機(jī)的配置（代碼）:Ruｉjie<coｎfig〉#inteｒfaceｖlan1Rｕiｊie＜config－if—VLAN１〉#ipaddrｅss2２２。1。4。2255．25５.２５5.０Ruijiｅ〈cｏｎfig-if-ＶLAN1＞＃exit在網(wǎng)絡(luò)配置好之后，通過ｐｉｎg命令來查看網(wǎng)絡(luò)是否連通，測試網(wǎng)絡(luò)的連通性。測試結(jié)果:由圖可知：本機(jī)到其他機(jī)子的網(wǎng)絡(luò)已全部連通，局域網(wǎng)構(gòu)建完成.2、主機(jī)SＮMP配置設(shè)置管理者（Mａnagｅｒ）和代理者（Agent）的動(dòng)態(tài)分布式處SNＭP服務(wù)控制面板—管理工具-服務(wù)，實(shí)時(shí)性好。它所具有的圖形化界面,各種生動(dòng)形象而又簡單的圖形操作。(如圖所示)控制面板—管理工具路由器交換機(jī)SNMP配置Routeｒ〉eｎablｅRｏuｔer#coｎｆigureteｒminaｌＲouteｒ（config)#snmp—servｅrcｏmｍｕｎityｐublｉcroRoｕtｅr(confiｇ)＃snmp—servercommｕｎｉtyｐrｉvatｅrwRouｔer（config）#snmp－serｖerenablｅtrapRｏｕtｅr（coｎfiｇ)#sｎｍp－ｓerｖerｈｏｓt222.1。3。5rw4、SｉtｅVｉewＮNＭ的安裝與使用：(１）拓?fù)鋱D管理，掃描網(wǎng)絡(luò)。（2）IP資源管理，端口連接設(shè)備,ＩＰ網(wǎng)段分配統(tǒng)計(jì)。（3）設(shè)備管理,添加連線,全網(wǎng)設(shè)備統(tǒng)計(jì)。（4)監(jiān)測報(bào)表，端口分析,多端口對比分析,（５)告警設(shè)置。掃描網(wǎng)絡(luò):設(shè)置掃描參數(shù)，搜索深度為２,并行線程數(shù)為100,重試次數(shù)為1，超時(shí)時(shí)間為20０毫秒。設(shè)置掃描范圍，添加允許的地址范圍為2２2.１.0。０～222．1．9．0。結(jié)果如下圖所示：設(shè)備端口狀態(tài)實(shí)時(shí)分析：端口分析:多端口對比分析：端口月報(bào)表:告警設(shè)置：五、實(shí)驗(yàn)總結(jié)：本次實(shí)驗(yàn)比較復(fù)雜，先要設(shè)計(jì)好網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，配置好路由交換機(jī)器,然后編寫代碼分配地址,構(gòu)成局域網(wǎng),在網(wǎng)絡(luò)連通的情況下配置SNMP。整個(gè)過程耗時(shí)較長,在實(shí)驗(yàn)過程中也遇到了一些困難，但在同學(xué)與老師的幫助下，最終實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的合理分配。通過本次實(shí)驗(yàn)，讓我對網(wǎng)管軟件有了一個(gè)新的認(rèn)識，能讓在課堂上學(xué)到的東西在實(shí)際生活中體現(xiàn)出來，使課本知識得到了實(shí)際化,同時(shí)在實(shí)驗(yàn)過程中也學(xué)到了許多課本上沒有的東西，使我感觸頗深。

本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題目基于ｍatlaｂ的單縫衍射和雙縫干涉可視化模擬學(xué)生姓名學(xué)號系別物理學(xué)與電子信息工程系年級０8級專業(yè)物理學(xué)指導(dǎo)教師職稱完成日期閩江學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）誠信聲明書本人鄭重聲明：茲提交的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))《基于mａt(yī)laｂ的單縫衍射和雙縫干涉可視化模擬》,是本人在指導(dǎo)老師許鴻鶴，李玉良的指導(dǎo)下獨(dú)立研究、撰寫的成果；論文（設(shè)計(jì))未剽竊、抄襲他人的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)、思想和成果,未篡改研究數(shù)據(jù),論文(設(shè)計(jì))中所引用的文字、研究成果均已在論文（設(shè)計(jì)）中以明確的方式標(biāo)明；在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì))工作過程中，本人恪守學(xué)術(shù)規(guī)范，遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定,依法享有和承擔(dān)由此論文(設(shè)計(jì))產(chǎn)生的權(quán)利和責(zé)任。聲明人（簽名)：２0１2年05月1０日基于ｍaｔlab的單縫衍射和雙縫干涉可視化模擬摘要：使用matlａb處理復(fù)雜數(shù)學(xué)方程并模擬物理圖像的方法極大的豐富了物理的教學(xué)手段和學(xué)習(xí)方式，其中夫瑯禾費(fèi)單縫衍射和雙縫干涉就屬于物理光學(xué)中較為抽象的規(guī)律,本文通過對這兩種實(shí)驗(yàn)在不同條件下的光強(qiáng)曲線和條紋分布的變化情況進(jìn)行mａt(yī)ｌａb仿真,并生成一系列的模擬圖像。借此幫助學(xué)習(xí)者能夠較好的理解夫瑯禾費(fèi)單縫衍射和雙縫干涉，也有利于對實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)。關(guān)鍵詞：matlab；物理圖像；夫瑯禾費(fèi)單縫和雙縫干涉Abstｒact:theｕseofmaｔｌabtodealｗithcomplｅxｍathematｉcaｌequationaｎdsｉｍulatiｏnmethｏｄofｐhysicａlimagesｇreａt(yī)ｌyenｒiｃｈedｔｈeｐhyｓiｃｓtｅacｈiｎgmetｈoｄａndwaｙtolearn.Fｒaunhofer'ssinｇle－ｓｌitdiffraｃtioｎandthedoｕbｌe-sｌｉtinｔerferｅncewillbelongｔophyｓｉｃalopticsrａt(yī)herabstractrｕles，thisarｔicleaｃcorｄingtｏthｅtwoeｘｐeｒｉmｅnts'chaｎgesoｆｔhelight’ｓstｒenｇthanｄstripesunderdｉfferenｔcｏndｉｔionｓuｓeｄthｅｍａt(yī)labsｉmulatｉonｔoｐrodｕceaserieｓofiｍages.ＩhopeitcaｎnotoｎlyｔohelpstuｄeｎｔstｏbｅｔteｒｕｎderstanｄtｈeFraunhoｆｅr＇ｓｓｉｎgｌeｓlitdiｆfｒactｉonａndｔhedｏublｅ—sliｔiｎteｒfeｒence,butａlsotｏthｅｇuｉdanceofthｅe(cuò)ｘｐｅriment．Keyword：maｔlab；pｈysicalimagｅs；Ｆraunhｏfer’ssingle－ｓlitandｔhedouble—slitinteｒferencｅe(cuò)xperiment目錄１引言。。。。..。。．．。.．．．.。。。。.。。..．..。..。。。。。..．。．。．.．.．.．．.。。。。.。。...。。。。.．.。。22夫瑯禾費(fèi)單縫衍射。.．.。.。.．。..。...。.．.。。。．。。。.．．.。..．．。.。．。．。．．．。.。。。。。.。.。42.1實(shí)驗(yàn)分析.．．。.。．。。．．．。。。。．。。．．。.。...。..。.。。..．.。。。。.。.．..。..．。．.．。。。。.．。．。42.1。1夫瑯禾費(fèi)單縫衍射條紋與光強(qiáng)分布...。...．。。...。.。。。。。..．。...．。。。.．．。.．。42。1。２不同縫寬與入射光對結(jié)果的影響。．.．。．．．.。。..。．。。．．.。.。.。。。．..．.．.。.。。．.。.72．２實(shí)驗(yàn)?zāi)M.．。...．。。。.。.．.。.。..．.．。．．．。。.。...。。。.．．．。。。.。..．。。..。.。．．。．．。。..．。.。.。。10２。2。1夫瑯禾費(fèi)單縫衍射條紋與光強(qiáng)圖樣．。.。．。。。..。..。..．．.。。.。.．..．。.。。..．。．102.2.2不同縫寬下的條紋與光強(qiáng)圖樣．．．。．．。.．.。.。.。．.．。..。。.．.。．.．。．..．。．.．.。．.132.2。3不同入射光下的條紋與光強(qiáng)圖樣。．.．..．.。。.。。．。..。。。．。。。。．。．。。。。．．.１43楊氏雙縫干涉..。．．．。。．。。．。。.．。..。．。。..。.。.。.。．.。...。..．.。。。。。．.。。．．．.。。．．...１53．1實(shí)驗(yàn)分析．。。．．．。。。．.。..。。．。.。。．．。.。。.。。．。。。..。．。。。。。。。.．...。。。..。。．.．。..。。１53.1.1雙縫干涉條紋與光強(qiáng)分布.．。．。.。．。．.。。..．.。..。.．.。.。。。。。．。。１５3.1.２不同縫間距下對結(jié)果的影響．。．.．。．．...。．.。．.。。..。。。。。．.。。.。。.１９3.1.3單縫衍射調(diào)制下的干涉條紋與光強(qiáng)分布。．。.。。.．．．。．。．.。.．。。。。．．.。。203。2實(shí)驗(yàn)?zāi)M.。。．．。．.。．.．．.．。...。.。。．。...．。..。.．．．.。。。。．.。..。.。.。。．。.。。．.。。．.。．。。．。。..2２3．2。1雙縫干涉條紋與光強(qiáng)圖樣．．。．。...。...。．.。．...．..．。。.。..．。。。。。。。.．...。。.．.．223.2。２不同縫間距下條紋與光強(qiáng)圖樣。．。。．。.。..．。。．。.。。。。.．...。。。．。。..。.．．233。2.3單縫衍射調(diào)制下的干涉條紋圖樣.。。。．．...。．。。。.。．．．..．．．.。。。．。。。.。.。.254結(jié)論。。．。。。．.。。.．。．.。．.。.．．。.。.．.．.．...。．。..。。．。。．。．.。．。.。。．．．。。..．。。。。。。。。.。。3０參考文獻(xiàn).。。。。．。。.．。.。.。。。．.。．.。．．．．．．．。。..．.．。.。。.。.．.。．。。．。。．..。．．..。。．．。。。。３1致謝．．．.。。...。。．。。。。..．。...．。..。．．。。．．．..．。.。.。。.。．。..．。．。．。.。...。..。.。.。．.．。.。.3２1引言由于ｍａt(yī)laｂ具有極其豐富的特點(diǎn)和作用，因此被廣泛的應(yīng)用于國內(nèi)外高校進(jìn)行輔助教學(xué)和科學(xué)研究.在物理學(xué)中的應(yīng)用也很廣泛,例如在量子力學(xué)中的研究【1—2】,經(jīng)典力學(xué)中的研究【3—4】，以及在物理實(shí)驗(yàn)中也應(yīng)用廣泛【5—１5】。而在中國知網(wǎng)中能查閱到matlaｂ在物理教學(xué)中的應(yīng)用有４０多篇，因此，對于師范類的教師學(xué)習(xí)maｔlab，尤其是從事物理教學(xué)的教師而言學(xué)習(xí)ｍａｔlａb不僅可以改進(jìn)教學(xué)手段，增強(qiáng)教學(xué)效果，還能提供形象化的材料激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并能強(qiáng)化學(xué)生對授課內(nèi)容的理解【5】【8】【１5】。而現(xiàn)在問題的關(guān)鍵是怎樣將它應(yīng)用范圍拓寬，尤其對于在中學(xué)階段ｍａt(yī)ｌab的應(yīng)用鮮有，又由于教學(xué)任務(wù)和時(shí)間的矛盾以及經(jīng)費(fèi)的問題，導(dǎo)致中學(xué)階段的實(shí)驗(yàn)又偏少，因此學(xué)生對物理的感性認(rèn)識嚴(yán)重不足,使學(xué)生普遍感到物理學(xué)習(xí)的困難，而在中學(xué)一般都配有多媒體的設(shè)施，這就使matｌab的應(yīng)用成為可能.所以,利用mａt(yī)lab進(jìn)行輔助中學(xué)物理的教學(xué)是一條既經(jīng)濟(jì)有實(shí)用的方法,既能提高和豐富教師的教學(xué)水平又可以促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)，從而獲得可觀的教學(xué)效果。通過閱讀《】《物理圖像的可視化研究》【８】,《物理模型可視化與物理教學(xué)》【1５】等利用maｔｌab進(jìn)行物理教學(xué)的論文和期刊，以及參考《光學(xué)實(shí)驗(yàn)的計(jì)算機(jī)模擬》【１０】和《ｍａt(yī)lab應(yīng)用數(shù)學(xué)工具箱級數(shù)手冊》【１7】模擬了光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)和牛頓環(huán)條紋分布模擬圖樣。由于夫瑯禾費(fèi)單縫衍射和楊氏雙縫干涉包含著光的衍與干涉現(xiàn)象諸多重要特征，于是本文通過mａt(yī)lab對夫瑯禾費(fèi)單縫衍射與楊氏雙縫干涉進(jìn)行可視化為例,來證明matｌab對豐富物理教學(xué)以及促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)有著重要的輔助作用。通過對夫瑯禾費(fèi)單縫與楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行理論分析，討論在相同入射光波長條件下改變縫寬與在相同縫寬條件下改變?nèi)肷涔獠ㄩL對單縫衍射條紋的影響,以及在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中討論不同的縫寬下或在單縫衍射調(diào)制下的干涉對條紋分布的影響。并利用ｍatlab進(jìn)行可視化，繪制出在相應(yīng)的不同條件下夫瑯禾費(fèi)單縫衍射的衍射條紋圖樣和雙縫干涉圖像，并對圖像進(jìn)行簡要的分析。由于從公式中對如何影響衍射條紋的各個(gè)因素的理解較為抽象,導(dǎo)致難以形成具體的直觀認(rèn)知，因此通過利用matｌａb使各個(gè)因素與條紋變化情況相互之間的聯(lián)系用圖像表示出來，形象地描繪出具體的變化情況,由此可以使學(xué)生聽講時(shí)在對夫瑯禾費(fèi)單縫及楊氏雙縫干涉的理解起到促進(jìn)加深的作用，也可對實(shí)驗(yàn)有一定的指導(dǎo)。matlab自身擁有許多的優(yōu)點(diǎn),例如內(nèi)部提供非常豐富，簡潔的庫函數(shù),其以矩陣為基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，代替了c繁重瑣碎的子函數(shù)編寫程序,并且還可以根據(jù)使用者的需要編寫新的函數(shù)或者對源程序進(jìn)行修改來構(gòu)建新的工具箱,不僅豐富了maｔｌab的庫函數(shù)，還使使用更加便捷與人性化.除此之外，maｔlaｂ還具有強(qiáng)大的圖形和符號功能，其自身帶有許多繪圖的庫函數(shù),可以繪制多種多樣的二維和三維圖形，同時(shí)還能利用圖形界面對圖形進(jìn)行相應(yīng)的編輯處理,因此能夠處理許多抽象復(fù)雜的數(shù)據(jù)使其形象化。具有豐富、靈活實(shí)用的運(yùn)算符。由于mａt(yī)ｌab是由c語言編寫而成的,一次具有與ｃ語言一樣快捷實(shí)用的運(yùn)算符，如果能夠靈活使用matlab的運(yùn)算符就會(huì)編制出非常簡潔、實(shí)用的計(jì)算程序。matlab對程序語法的語法限制相對ｃ而言不是非常嚴(yán)格,因此利用matlab程序編寫的自由度很大。maｔlａb具有實(shí)用價(jià)值并且功效顯著的工具箱。其包含兩個(gè)部分，其一是重點(diǎn)的部分,其二是供多種挑選的工具箱。重點(diǎn)部分由數(shù)百個(gè)關(guān)鍵的內(nèi)置函數(shù)組成。工具箱分為兩個(gè)部分，其一是功效性質(zhì)的工具箱，其二是學(xué)科性質(zhì)的工具箱。這些工具箱具有重要的功效,使用它們能夠?qū)Σ煌膶W(xué)科領(lǐng)域進(jìn)行研究。譬如在處理物理問題中常用matlab自帶的GUＩ用戶圖形處理界面。2夫瑯禾費(fèi)單縫衍射2.1實(shí)驗(yàn)分析2。１.1夫瑯禾費(fèi)單縫衍射條紋與光強(qiáng)分布無論是水波、聲波或光波，當(dāng)其波陣面的一部分以某種方式受到阻礙時(shí)，就會(huì)發(fā)生偏離直線傳播的衍射現(xiàn)象。越過障礙物的波陣面的各部分因干涉而特定的波的強(qiáng)度分布叫做衍射圖樣.單縫衍射實(shí)驗(yàn)裝置如下圖(２—1—1）所示，當(dāng)一束平行光垂直照射寬度可與光的波長比較的狹縫時(shí)，會(huì)繞過縫的邊緣向陰影區(qū)衍射，衍射光線經(jīng)透鏡會(huì)聚到焦平面處的屏幕P上，形成衍射條紋。圖2-1-1-1圖2-1-1-1夫瑯禾費(fèi)單縫衍射單縫衍射條紋的分布:近似判斷方法—菲涅耳波帶法。如圖(2－1-1）所示,單色平行光垂直照射寬度為b的狹縫ＡＢ（圖中把縫寬放大約百倍）,按惠更斯原理，ＡB面上各子波波源的球面波向各方向傳播，在出發(fā)處相位相等.其中沿入射方向傳播的，經(jīng)透鏡Ｌ會(huì)聚于PO處時(shí),相位仍然相等,故加強(qiáng)為中央亮線;與入射線成角方向傳播的，經(jīng)透鏡會(huì)聚于Pk,其明暗取決于各光線間的光程差。從Ａ點(diǎn)作AＣ線垂直于ＢC,從AC線到達(dá)點(diǎn)Pk的所有光線都是等光程的，因而沿縫寬的各光線之間的光程差取決于從AB到ＡC之間的行進(jìn)路程，而最大光程差，設(shè)想用相距為λ/2的若干平行于AＣ的平面分割BＣ,同時(shí)也就把狹縫上的波陣面分成一些等面積的部分,即菲涅耳半波帶，從兩個(gè)相鄰半波帶的對應(yīng)點(diǎn)發(fā)出的光線到達(dá)ＡＣ面時(shí)的光程差均為λ/2,相位差為π，經(jīng)透鏡會(huì)聚后相位差仍為π,故強(qiáng)度互相抵消.據(jù)此可以推測:對應(yīng)某確定的方向,若單縫波陣面可分成偶數(shù)個(gè)半波帶時(shí),Pｋ處為暗條紋；若單縫波陣面可分為奇數(shù)個(gè)半波帶時(shí)，Pk處將有明條紋；若半波帶數(shù)為非整數(shù),Pk處于明暗之間?？傊?dāng)適合＝kλ（ｋ=±1，±2,…）（1）時(shí)則產(chǎn)生暗條紋，當(dāng)適合＝（2k＋1)λ／２(ｋ=±１，±2，…)（２）時(shí)則產(chǎn)生明條紋.對于強(qiáng)度的計(jì)算,為了清晰起見，圖中狹縫的寬度ＡＢ已經(jīng)放大。平行光束垂直于縫的平面入射時(shí),波面和縫的平面重合，將縫分割為一組平行于縫長的窄帶，次波將由每一條這樣的窄帶發(fā)出,其振幅正比于窄帶的寬度dｘ。若設(shè)光的初相位為0，ｂ為縫AＢ的寬度，Ao則為所有的窄縫所射出的次波的合振幅,并且是在=0的方向上.窄縫上的單位寬度的振幅為Ao/b，而次波,即由寬度為dx的窄帶所發(fā)出的，其振幅為Aodx／b,則各窄帶(即狹縫處）所發(fā)次波的振動(dòng)可用下式表示(1)這些次波都類似等同是球面波,并不斷向前移動(dòng)?，F(xiàn)在,首先對與射入方向成角（稱為衍射角）的傳播方向的全部的次波進(jìn)行研究。在射入光束的平行波面AB上各個(gè)次波都有相等的相位,通過透鏡L的光疊加在焦平面F上的同一位置P處。對于Ｐk點(diǎn)的合振幅的計(jì)算，各次波的相位關(guān)系務(wù)必要代入，其由各窄帶到Pk點(diǎn)的光程所決定?，F(xiàn)在作垂直于衍射方向BＣ的平面ＡC，要確定在Pk點(diǎn)相遇的各次波的相位關(guān)系必須根據(jù)BC面上的各個(gè)點(diǎn)的相位分布關(guān)系。利用從平面ＢC上沿衍射方向的各個(gè)點(diǎn)通過透鏡至Pk的光程都一樣,從而只要計(jì)算出從平面BC到平面AＢ的各平行直線段的光程差即可。在圖1－１中，MK為衍射角等于的任一條光線。令A(yù)Ｍ=x，則ＭK＝xsin,這就是所要求的光程差，即分別從M和A兩點(diǎn)射出的次波沿著與Mk平行的方向到達(dá)平面AC說產(chǎn)生的.綜上，可得AC面上K點(diǎn)的光的振動(dòng)表達(dá)式（2）（３）則復(fù)振幅為(４)為計(jì)算方便，公式中設(shè)到達(dá)Pk點(diǎn)的各次波有相同的振幅(即光程與振幅成反比的關(guān)系和傾斜因子是不考慮的)。依據(jù)惠更斯-菲涅爾的理論，將公式對總的縫寬(從x=0到x=b）進(jìn)行積分。最后可得在觀察點(diǎn)Ｐk疊加起來的衍射為的所有次波合振幅（5）令,故Pk的光強(qiáng)為(6）圖2-1-1-2圖2-1-1-2夫瑯禾費(fèi)單縫衍射光強(qiáng)分布推導(dǎo)衍射圖樣的光強(qiáng)分布不同的衍射角對應(yīng)于光屏上不同的觀察點(diǎn),首先來決定衍射圖樣中光強(qiáng)最大值和最小值的位置,即求出滿足光強(qiáng)的一階導(dǎo)數(shù)為零的那些點(diǎn)：將上式對u求導(dǎo),得：分別解以上兩式，可得出所有的極值點(diǎn).單縫衍射中央最大值的位置由,解得滿足的那個(gè)方向，即（中央最大值的位置）（2）單縫衍射最小值的位置由,解得滿足Ｕk=的一些衍射方向，即(k=+1，＋2,+3，．.．）（最小值位置)（３)單縫衍射次級最大的位置這些最大值通過解u=tａnu可求，利用圖解法求得ｕ的值。作直線y=u和正切曲線y=ｔaｎu，它們之間的交點(diǎn)即是這個(gè)超越方程的解:Uk=1.430３π,2.4５9π,3.4709π,。。．即次最大條紋的中心位置，代入相對光強(qiáng)分布方程得到次最大光強(qiáng)的大小。圖2-1-1-3圖2-1-1-3夫瑯禾費(fèi)單縫衍射超越方程2。1.２縫寬及入射光波長對條紋的影響根據(jù)單縫衍射圖像的特點(diǎn)各級亮條紋最大值的光的強(qiáng)度是不相等的。其中央最大值光的強(qiáng)度最強(qiáng),中央亮條紋的最大值都遠(yuǎn)大于次級亮條紋的最大值,并伴隨著級數(shù)k的減小而很快地增大，即便是第一級次條紋光強(qiáng)最大值也不到中央光強(qiáng)最大值的5％.透鏡的中心到各級亮條紋所張的角度稱為角寬度,中央亮條紋的角寬度等于，即等于其他各級亮條紋角寬度的2倍.這個(gè)結(jié)論可如下證明：屏上各級最小值到中心的角寬度滿足。在很小時(shí)，它可近似寫成,由于在最小值的位置公式中，k可取所有不為零的正負(fù)整數(shù)，而中央亮條紋以k＝＋1的最小值位置為分界，故公式近似地為若任意的兩相鄰暗紋之間為亮紋，故兩側(cè)亮紋的角寬度為(3）根據(jù)，可知最小處形成的每一側(cè)的暗紋是等間距的,而次最大值彼此則間距是不會(huì)相等，不過隨著級數(shù)k增大，次最大值也就越接近于間距相等.(4）上述只對單色光進(jìn)行分析，若光源是白光，由于衍射圖樣中的明暗條紋位置與波長λ有關(guān)，則條紋的角寬度正比于，因此，除中央最大值,衍射是由不同的波長所產(chǎn)生的圖樣將相互分開。于是觀察到的衍射圖樣的中央亮紋的中心能是白色的，中央亮條紋的邊緣部分將有彩色現(xiàn)象,其他各級彩色條紋則依次交疊展開.（５）以下討論一下縫寬b衍射圖樣的影響。中央最大值的半角寬度與波長λ成正比,與縫寬b成反比，即(6)隨著縫的寬度加大，λ和b的比值減小。在b》λ的極限情況下，，這里可認(rèn)為衍射圖樣壓縮成為一條亮線。由此可見，障礙物使光強(qiáng)分布偏離幾何光學(xué)規(guī)律的程度，可以用中央最大值的半角寬度來衡量。（3)式表明,只有在λ《b，衍射現(xiàn)象才可忽略不計(jì);反之，λ越大或b越小，衍射現(xiàn)象就愈顯著。由可得波長越長，縫寬越小,條紋寬度越寬，衍射現(xiàn)象就越明顯。若b一定，改變?chǔ)藢ν患?k值定）條紋λ↑，↑,反之,λ↓，↓若λ一定，改變b對同一級(ｋ值定）條紋b↓，↑縫越細(xì),衍射越明顯；ｂ↑，↓縫寬到一定程度，無衍射現(xiàn)象，為直線傳播。２.２實(shí)驗(yàn)?zāi)M2.２。1夫瑯禾費(fèi)單縫衍射條紋和光強(qiáng)圖樣1。程序clｅar；％清除變量x0=［］；%建立空矩陣f=inｌine('x-taｎ（x)’）；%定義函數(shù)解超越方程x０=[fzero（f,0）,fzerｏ(f，４)，fｚero(ｆ，7）］%解賦予空矩陣ｘ０=０4。49347.72５2ｎ1=3；％解的個(gè)數(shù)xm=（n１+1)*pi；%自變量的最大值xx=liｎspaｃｅ(0，ｘm,1０0０)；％建立自變量向量y＝xx;％建立正比列函數(shù)figｕre％創(chuàng)建圖形窗口ｈoldon％保持plｏt（ｘx，tan（xｘ），＇LineＷｉｄｔｈ＇，2）％畫曲線ｐｌｏt（xx,y，’ｒ－',＇LiｎｅＷiｄｔh’,2)%畫曲線gｒidon％加網(wǎng)格axis（[0,xm,－20，20］)％設(shè)置曲線范圍fｓ=16;％字體大小titlｅ（’超越方程\itu\ｒm=ｔan＼iｔu＼rm的解','FontSizｅ',fｓ)％標(biāo)題u=—８:0．1:8;％中間變量u（u=＝0)=epｓ;％為零時(shí)變最小量ｉ=（ｓin(u）。/u)．^2；％光強(qiáng)公式figurｅ%創(chuàng)建圖形窗口plot（u，i，’r-＇,＇ＬinｅWiｄtｈ'，2）%繪制曲線ｘlａbel（'衍射角faｉ’,’ＦｏntSiｚe’,19,’Fontname'，'黑體’)％定義橫坐標(biāo)yｌaｂel('相對光強(qiáng)i’，’FonｔSｉzｅ’,19，'Fontname’，’黑體’)％定義縱坐標(biāo)tｉｔle（＇夫瑯禾費(fèi)單縫衍射光的強(qiáng)度分布’,’FｏnｔSizｅ'，１9,’Ｆｏｎtname',＇黑體＇）％標(biāo)題text(3。6，0。85,＇Siｎglｅ—sliｔdｉffｒａction’)；％標(biāo)記grｉdon%繪制網(wǎng)格ｃ=255;％顏色大小fiｇure%創(chuàng)建圖形窗口imaｇｅ（i＊１000）%畫圖像ColoｒMap（gray(c)）％形成線性灰度色圖axisoff％隱軸tiｔlｅ（’夫瑯禾費(fèi)單縫衍射條紋分布'，'FｏnｔSize＇，１9，'Foｎtｎamｅ','黑體＇）%標(biāo)題圖像圖2-2-1-1單縫衍射超越方程模擬圖圖2-2-1-1單縫衍射超越方程模擬圖分析：每兩個(gè)相鄰暗條紋之間有一最大值（即次最大），這些最大值的位置可由超越方程u＝tanu解得.模擬圖中通過交點(diǎn)可清晰準(zhǔn)確的看出u的值，由此得出次最大的位置，代入相對光強(qiáng)分布方程便可得到次最大光強(qiáng)的大小。圖2-2-1-2單縫衍射光的強(qiáng)度分布模擬圖圖2-2-1-2單縫衍射光的強(qiáng)度分布模擬圖圖2-2-1-3單縫衍射條紋分布模擬圖圖2-2-1-3單縫衍射條紋分布模擬圖分析:通過模擬圖可得知單縫衍射光的強(qiáng)度分布中央最寬亮度最亮,兩側(cè)排列著寬度強(qiáng)度較小的亮條紋，相鄰的亮條紋之間有一條暗條紋,并且從圖中看出中央亮條紋是第一級亮條紋寬的兩倍，第一級次最大值也不到中央最大值的５％。圖像基本符合理論。２．2．2不同縫寬下的條紋和光強(qiáng)分布1．程序cｌｅａr;％清除標(biāo)量l＝71０e－９;%紅光波長d＝[0.５,0。1，0．05]*1ｅ-３;%設(shè)置縫寬矩陣ｎ=—１:0.0001：１；％自變量向量fai=n*pｉ/180;％角度向量［FAI，D］＝meshgrｉｄ（fai,d)；%繪制三維網(wǎng)格，建立矩陣u＝2＊pi*Ｄ。＊sｉn（FAI)/l;％中間變量ｕ(u==0)=epｓ；%若零改為小量i=（ｓiｎ（u）./u）．^2;％光強(qiáng)ｆiｇｕｒｅ%創(chuàng)建圖形窗口ploｔ(fai，i，’-',’LｉneWiｄth',2)％畫曲線tｉｔle(＇單縫夫瑯禾費(fèi)衍射不同縫寬的光強(qiáng)曲線’，’ＦｏntSize'，19,＇Fonｔnａme＇，＇黑體＇)％標(biāo)題ｘlａbeｌ('衍射角fａi’,＇FontSizｅ’，19,'Foｎｔnamｅ’，’黑體’）％標(biāo)記橫坐標(biāo)ylabel（'相對光強(qiáng)i’，’ＦontSize'，１9,'Fontｎamｅ＇,'黑體’)%標(biāo)記縱坐標(biāo)ｔext（０.0１2，0.93,’紅線ｒepreseｎtｄ=0.05＇）；%標(biāo)注ｔeｘｔ（0．０12,0.８3，＇綠線ｒepｒｅｓentd=0。1＇）;％標(biāo)注tｅxt(0．０12,０。７3,＇藍(lán)線repreｓentd＝0。５')；％標(biāo)注ｇrｉdｏn％繪制網(wǎng)格c=２5５；%顏色大小figｕre％創(chuàng)建圖形窗口ｉmａge(i＊１000）%畫圖ColorMａp(ｇrａy(ｃ））％形成線性灰度色圖title（'單縫夫瑯禾費(fèi)衍射不同縫寬下的條紋分布','ＦoｎtSize',1９，'Fonｔnaｍｅ’,’黑體'）％標(biāo)題xｌａｂｅl（’至上而下:d=0.5ｄ=0.1d＝0．05',＇FontSｉze＇,19,’Fｏntnaｍe’，’黑體’)％標(biāo)注2。圖像圖2-2-2-2不同縫寬下的衍射光強(qiáng)模擬圖圖2-2-2-2不同縫寬下的衍射光強(qiáng)模擬圖圖2-2-2-1不同縫寬下的衍射條紋分布模擬圖圖2-2-2-1不同縫寬下的衍射條紋分布模擬圖分析：由模擬圖像得知不同縫寬下衍射光強(qiáng)和條紋圖像會(huì)改變,得知縫寬是影響其變化的要素之一，而從圖中可觀察到，隨著縫寬的越來越窄，條紋間距就越大,光的強(qiáng)度就越明顯，衍射現(xiàn)象就越顯著。２。2。３不同波長下的條紋和光強(qiáng)圖像程序clear；％清除變量k=３；%解的個(gè)數(shù)ｄ＝0。1ｅ-3;%縫寬l=［700，5５０,4０0］*1ｅ－９；%建立波長矩陣n=-1：0．０01：１;％;建立自變量向量fai=n＊pi/18０;%角度向量[FAI,L］＝meshgrid(fai，l);％建立三維網(wǎng)格矩陣ｕ＝２＊pｉ＊d＊sｉn(FAＩ)。/Ｌ；%中間變量u(ｕ==０)=eps；％若為零改小量i＝（sin(u）．/u)．^2;%光強(qiáng)plｏｔ(fai,i，’—’，＇LｉneWidｔh'，2)％畫曲線plｏt(fai，ｉ（１,：)，'r'，fai,ｉ（2，：），'g'，fai，i（3，:）,＇b’,＇LｉｎｅWｉdth＇,２）％畫曲線title（’單縫夫瑯禾費(fèi)衍射不同波長下的光強(qiáng)曲線',’FontSｉze',19,＇Foｎtｎａme＇,’黑體’)%xlabeｌ(’衍射角ｆai＇,’ＦoｎtSize',19,'Fontｎａmｅ',＇黑體'）％標(biāo)記橫坐標(biāo)ｙlabel（’相對光強(qiáng)ｉ'，'FontＳｉze',１9,＇Fｏnｔnamｅ＇，＇黑體'）％標(biāo)記縱坐標(biāo)gridon％保持cm1＝[0，0,0；0,0，0;１，0，0］；％顏色矩陣cm2=[0,0,0;0，0，0;0,1，0］；%顏色矩陣cm3=［0，0,0；0,０，０;0，0,１］；％顏色矩陣fiｇure％創(chuàng)建圖形窗口m1=[］；%空矩陣m２＝［］；％空矩陣m3＝[］；％空矩陣m1＝i(1,:）%取第一個(gè)波長對應(yīng)的光強(qiáng)分布ｉmage（m1*１0０0)％畫圖colorMａp（cm1）％形成圖形axisoff%隱軸fｉｇure%創(chuàng)建圖形窗口m２＝i(2,：)％取第二個(gè)波長對應(yīng)的光強(qiáng)分布image(m2＊100０）％畫圖coｌｏrMap(ｃm2）%形成圖形axiｓｏff％隱軸figｕｒｅ%創(chuàng)建圖形窗口ｍ3＝ｉ(3，:）%取第三個(gè)波長對應(yīng)的光強(qiáng)分布imagｅ（ｍ3＊1００0）％畫圖coｌorＭap(cm3)%形成圖形axisｏff％隱軸title（'單縫夫瑯禾費(fèi)衍射不同波長下的條紋分布'，’FｏntSize'，19,'Ｆoｎtname'，'黑體’)%2．圖像圖2-2-3-1不同波長下的衍射光強(qiáng)分布模擬圖圖2-2-3-1不同波長下的衍射光強(qiáng)分布模擬圖圖2-2-3-2不同波長下的條紋分布模擬圖圖2-2-3-2不同波長下的條紋分布模擬圖分析：由模擬圖像得知不同波長下衍射光強(qiáng)和條紋圖像會(huì)改變，得知波長是影響其變化的要素之一,而從圖中可觀察到，隨著波長的越來越大，條紋間距就越大,光的強(qiáng)度就越明顯，衍射現(xiàn)象就越顯著.3楊氏雙縫干涉3。１實(shí)驗(yàn)分析3.１。１雙縫干涉條紋和光強(qiáng)分布1８01年,楊氏巧妙地設(shè)計(jì)了一種把單個(gè)波陣面分解為兩個(gè)波陣面以確定兩個(gè)光源之間的相位差的方法來研究光的干涉現(xiàn)象。楊氏用疊加原理解釋了干涉現(xiàn)象,在歷史上第一次測定了光的波長，為光的波動(dòng)學(xué)說的確立奠定了基礎(chǔ)。圖3-1-1-1圖3-1-1-1楊氏雙縫干涉裝置楊氏利用了惠更斯對光的傳播所提出的次波假設(shè)解釋了這個(gè)實(shí)驗(yàn)?；莞拐J(rèn)為波面上的任一一點(diǎn)都可看成是新的振源,并發(fā)出次波,光向前傳播的原因就是所有這些次波相互疊加的結(jié)果。在楊氏實(shí)驗(yàn)裝置中,Ｓ1和Ｓ2可看作是兩個(gè)次波的波源,因?yàn)樗麄兌际菑耐粋€(gè)光源S而來的，所以又恒定不變的相同相位。在楊氏的干涉實(shí)驗(yàn)裝置中,S,S1,S２都足夠小，Ｓ１和S２就成為兩個(gè)相干光源.圖3-1-1-2楊氏實(shí)驗(yàn)裝置圖3-1-1-2楊氏實(shí)驗(yàn)裝置考察屏上某點(diǎn)P１處的強(qiáng)度分布。由于S1、S２對稱設(shè)置，且大小相等，認(rèn)為由S1、S2發(fā)出的兩光波在Ｐ1點(diǎn)的光強(qiáng)度相等,即I１＝I２=Io,則Ｐ1點(diǎn)的干涉條紋分布為(1）(2)（3）表明P1點(diǎn)的光強(qiáng)Ｉ取決于兩光波在該點(diǎn)的光程差或相位差。P1點(diǎn)合振動(dòng)的光強(qiáng)得（4）(１）θ=2nπ(n＝０，+1，+２，．。)Ｐ1點(diǎn)光強(qiáng)有最大值,I=4Iｏ,Ｐ1處出現(xiàn)明條紋；(2）θ=（2ｎ+1)π(n=0，+1,+2，..）P1點(diǎn)的光強(qiáng)有最小值,I＝０;P1處出現(xiàn)暗條紋；（3)相位差介于兩者之間時(shí)，P1點(diǎn)光強(qiáng)在0和4I之間。圖3-1-1-4楊氏光強(qiáng)分布圖3-1-1-3楊氏干涉光強(qiáng)分布推導(dǎo)圖3-1-1-4楊氏光強(qiáng)分布圖3-1-1-3楊氏干涉光強(qiáng)分布推導(dǎo)3.1。2不同縫間距對結(jié)果的影響選用如圖坐標(biāo)來確定屏上的光強(qiáng)分布PP1x,y,Lzyx由上面兩式可求得圖3-1-2-1楊氏干涉坐標(biāo)推導(dǎo)圖3-1-2-1楊氏干涉坐標(biāo)推導(dǎo)實(shí)際情況中，d〈<L，若同時(shí)x，y＜〈L則所以=于是有亮紋當(dāng)當(dāng)暗紋相鄰兩個(gè)亮條紋或暗條紋間的距離為條紋間距(1）干涉條紋是一組平行等間距的明、暗相間的直條紋。中央為零級明紋，上下對稱，明暗相間，均勻排列.（２)干涉條紋不僅出現(xiàn)在屏上,凡是兩光束重疊的區(qū)域都存在干涉，故楊氏雙縫干涉屬于非定域干涉。(3）當(dāng)L、λ一定時(shí),與d成反比若d增大時(shí)，減小，零級明紋中心位置不變，條紋變密.若ｄ減小時(shí)，增大，條紋變稀疏。當(dāng)L和d一定時(shí),與λ成正比。若λ增大時(shí)，增大，條紋變稀疏.若λ減小時(shí),減小，零級明紋中心位置不變，條紋變密。（４)如用白光作實(shí)驗(yàn)，則除了中央亮紋仍是白色的外，其余各級條紋形成從中央向外由紫到紅排列的彩色條紋—光譜。（在屏幕上ｘ=0處各種波長的光程差均為零,各種波長的零級條紋發(fā)生重疊，形成白色明紋.）3.１．3單縫調(diào)制下的雙縫干涉（雙縫衍射）在夫瑯禾費(fèi)單縫衍射的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，將衍射屏換成具有兩個(gè)平行狹縫的屏即可。如圖,設(shè)兩個(gè)縫的寬度都為ｂ,兩縫中心距離為ｄ。圖3-1-3-1雙縫衍射實(shí)驗(yàn)圖3-1-3-1雙縫衍射實(shí)驗(yàn)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，如圖，每個(gè)縫在光屏上形成一個(gè)單縫衍射圖樣，兩圖樣相同且重合。但在光屏上得到的不是兩個(gè)單縫衍射的簡單疊加,因?yàn)閮蓚€(gè)單縫射出的光波是相干的，務(wù)必考慮到它們之間的相互的疊加.由矢量圖（如圖）可以解出，兩縫射出的光波在P點(diǎn)的光程差，Ａ1為一個(gè)單縫的衍射振幅，且Ａ1=A2,又因Ａ=＝２Ｒsin，A1=,得A=A1,由單縫衍射可知A1=Ａｏ，得A=2Ａｏ，I==，從而得雙縫衍射強(qiáng)度分布公式:圖3-1-3-2雙縫衍射矢量圖圖3-1-3-2雙縫衍射矢量圖在比較可知,為單縫衍射因子，說明雙縫衍射各級明條紋受到了單縫衍射因子的調(diào)制。在實(shí)驗(yàn)?zāi)M圖中將看到雙縫干涉和與雙縫衍射之間的關(guān)系，單縫衍射曲線調(diào)制了雙縫曲線，就得到了雙縫衍射光強(qiáng)曲線和條紋分布。對于a=,當(dāng)ｂ＜<λ即，,則(4）式中,雙縫衍射的光強(qiáng)公式就變化為了雙縫干涉公式,即雙縫衍射實(shí)驗(yàn)在理論公式上確實(shí)成為了楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn),而在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)中也可驗(yàn)證這一理論。由此可以闡釋當(dāng)雙縫衍射實(shí)驗(yàn)在縫寬趨于零的極限時(shí)楊氏便是雙縫干涉實(shí)驗(yàn).在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的縫的寬度是不可能趨于零，否則通過雙縫的入射光的能量也將隨之減少,我們將無法用肉眼觀察到雙縫干涉條紋；其次,技術(shù)上也無法達(dá)到理想的條件。可見光的波長為m，縫的寬度為ｍ,在實(shí)際中是不可能達(dá)到b＜〈λ，正因?yàn)闂钍想p縫干涉中縫較寬且b〉λ，所以，通常在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,觀察到的實(shí)際是雙縫衍射條紋,因此,雙縫干涉與雙縫衍射條紋具有尤為相似的現(xiàn)象。３．２實(shí)驗(yàn)?zāi)M3.2．1雙縫干涉條紋和光強(qiáng)分布１.程序ｆai=-8＊pi：0。1：7＊pｉ;％角度向量I=4＊coｓ（faｉ/2)．^２；%光強(qiáng)向量ｆigure；％創(chuàng)建圖形窗口ploｔ（ｆaｉ,I，’r—＇,’LinｅWidｔh’，２）％畫曲線titlｅ(＇干涉光的強(qiáng)度分布＇，＇Foｎｔsize’，20，'Fｏｎtnaｍｅ','黑體＇）xlabel（’相差ｆai’，'Fｏnｔsｉze＇，20，'Ｆontｎａｍe＇，’黑體’）ylabel('相對強(qiáng)度I',＇Foｎｔsｉzｅ'，２0，'Fontｎame'，'黑體＇)axisｔｉｇht％緊貼軸ａxｉs（［—22，２2,０，4］）%設(shè)置軸的范圍gｒidon%保持figure；%創(chuàng)建圖形窗口r=linｓpacｅ(0，１,64)；％紅色的范圍g=ｚeｒos(size（ｒ)）;%綠色取值為零b=zeros(size(r））;％藍(lán)色取值為零ＣoloｒMap（[ｒ，g，ｂ]);%形成色圖iｍage（Ｉ＊32）%畫圖ｔitle（＇光的雙縫干涉條紋分布'，’Fｏntsiｚe’,２1，'Fonｔnamｅ'，＇黑體’)％標(biāo)題axｉｓofｆ；%隱軸2.圖像圖3-2-1-1干涉光強(qiáng)分布模擬圖圖3-2-1-1干涉光強(qiáng)分布模擬圖圖3-2-1-2干涉條紋分布模擬圖圖3-2-1-2干涉條紋分布模擬圖分析：由模擬圖可得知雙縫干涉中各級亮條紋光強(qiáng)和寬度是相等的,并且相鄰的亮條紋或相鄰暗條紋是等間距的,各亮條紋強(qiáng)度相等，基本符合與實(shí)驗(yàn)和理論事實(shí)。３.2。２不同縫間距下條紋和光強(qiáng)分布程序ｃleaｒ；％清除變量l=０.5;%縫到屏的間距d=［0．015，0．02,0.02５]*1e-3；%縫間距矩陣randa=7１０e—9;％波長x=-0。2:0。0001：0.2；％自變量矩陣[X,D]=mｅshgｒid（x,ｄ)；％建立三維網(wǎng)格矩陣faｉ=（2*pi＊D。*X）/raｎdａ*ｌ；％相位差向量faｉ(fai==０)＝eps;％若零該小量I＝４＊cos(ｆai/2)。^2;％光強(qiáng)fｉgure；%創(chuàng)建圖形窗口ｐlot(ｆaｉ，I（３，:），'ｒ—’，’LｉneWiｄth’，２)%畫曲線title（’干涉光的強(qiáng)度分布'，＇Fonｔsｉze＇,20,'Fｏntｎaｍe'，'黑體'）xｌaｂeｌ('相差fai＇，’Fontsizｅ',20,＇Fontname＇,’黑體＇）％標(biāo)記橫軸yｌaｂel（’相對強(qiáng)度I＇,’Fｏntsizｅ’，20,’Fontnａme'，＇黑體’）％標(biāo)縱軸ａxｉstｉgｈt％緊貼軸gridｏn%保持figure;%繪制圖形窗口r=linｓｐacｅ(０，1,64）;％紅色的范圍ｇ=zeros（ｓizｅ（ｒ）);％綠色取值為零b＝ｚeros（ｓize(r））;％藍(lán)色取值為零CoｌorＭap（［r，g,b])；%形成色圖imａge（I＊３２)％畫圖title('光的雙縫干涉條紋分布'，'Ｆｏntsize'，２1，'Ｆｏntｎamｅ'，'黑體')%標(biāo)題aｘｉsｏff；%隱軸2.圖像圖3-2-2-1不同縫間距下干涉光強(qiáng)分布模擬圖圖3-2-2-1不同縫間距下干涉光強(qiáng)分布模擬圖圖3-2-2-2不同縫間距下的干涉條紋分布模擬圖圖3-2-2-2不同縫間距下的干涉條紋分布模擬圖分析：由模擬圖像得知不同縫間距下干涉光強(qiáng)和條紋圖像會(huì)改變，得知縫間距是影響其變化的要素之一，而從圖中可觀察到，隨著縫間距的越來越大，條紋間距就越小,強(qiáng)度越弱，衍射現(xiàn)象就越不明顯。3．２.3單縫調(diào)制下雙縫干涉的條紋與光強(qiáng)圖樣1．程序l=10;%縫到屏的距離rａｎｄa=7１0e—9;％波長x=－2：0．０00１：2；%自變量向量n=－2：０。0001：2；％自變量向量faｉ=ｎ＊pi／１8０;％衍射角向量d=０.07e—3；%縫間距ｂ=0。0７e－3；%縫寬t=2*pi＊d＊ｘ/(ｌ＊ｒａｎｄa);％相位差a=（pi＊b*sｉn(fai)）/rａnｄa；%中間變量y1=cos（t/2）.＾2％楊氏干涉光強(qiáng)y2=（sｉn(a)./ａ)．＾2％單縫衍射光強(qiáng)I＝y(tǒng)１.＊y2%雙縫衍射光強(qiáng)a（a==０)=ｅｐｓ％若ａ零改小量figｕre；%創(chuàng)建圖形窗口ｐlot（x,ｙ1，＇r－’,’LineWidｔh＇,2）%畫曲線titlｅ（'衍射光的強(qiáng)度分布’，’Ｆｏntsize',20，＇Fontname',＇黑體＇）%標(biāo)題ｘlabeｌ('相差fai＇，'Fｏｎtsizｅ'，20，’Fontｎame＇，'黑體’）%標(biāo)記橫坐標(biāo)ylabeｌ（’相對強(qiáng)度I’，’Fontsizｅ’,２0,'Foｎtnaｍe＇,’黑體'）％標(biāo)記縱坐標(biāo)figｕrｅ；%創(chuàng)建圖形窗口pｌoｔ（ｆai,y2,＇r-',＇LineWidtｈ'，２）％畫曲線titｌe（＇衍射光的強(qiáng)度分布'，＇Fｏｎtsizｅ’,2０,＇Ｆonｔname＇,’黑體＇）％標(biāo)題ｘlａbeｌ(’相差fai','Fｏｎtｓiｚe'，20，'Fonｔnamｅ',’黑體’)%標(biāo)記