光学分析题目,matlab仿真及其在光学课程中的应用答案
【光学】Matlab仿真几何光学中的球差、彗差、像散、场曲_ Matlab仿真博客的技术博客_博客
内容介绍了模拟几何光学中的四种像差：球差、彗差、像散和场曲。
其主要功能有：绘制球差的光路图和分析图；
(2)绘制彗形象差的光路图和分析图；
(3)画出散光的光路图；
(4)绘制场曲线的光路图；
(5)绘制散光的光路图；
2模拟代码% {
球差光程图的绘制
功能：绘制球差的光路图。
物理量：
N1，n2:介质的折射率；
R/mm:球面镜半径；
L/mm:物体截距；
L2/mm:图像截距；
L_cut/mm:截止像平面到透镜中心的距离；
H/mm:入射高度；
H_new/mm:出射光线到像平面的高度；
U1:物体的孔径角；
U2:像方孔径角；
I1:入射角；
I2:折射角；
%}
%%预绘图处理
%%%%%%%%%%%%%
clc%清空历史窗口的内容。
清晰；%清除变量
全部关闭；%关闭所有图形窗口。
%%数据输入
%%%%%%%%%%%
n1=1；n2=1.33%设置介质的折射率。
r=-200；%球面镜半径
l=-300；%对象截距
h=-70:1:70；%事件高度和步长
L _ cut=300%确定截止图像平面
%%光线跟踪
%%%%%%%%%%%
%大L公式追踪光线
U1=阿坦(高/低)；%物方孔径角
I1=阿辛((L-r)*辛(U1)/r)；%入射角
I2=asin(n1 * sin(I1)/N2)；%折射角
U2=U1I1-I2；%图像方形孔径角
L2=r*(1 sin(I2)。/sin(U2))；图像截距百分比
h _ new=tan(U2)* L _ cut h；%确定截止图像平面上的光线高度。
%%光路图
%%%%%%%%%%%%%
[~，num]=size(h)；%计算矩阵h的大小。
图；%创建窗口
c=jet(数值)；
set(gcf， color ，[0.9，0.9，0.9])；%窗口背景颜色变化
set(gcf，位置，[250 200 1100 500])；%调整窗口大小
子剧情(位置，[0.001 0.18 0.7 0.7])；%创建子图1
%入射光和出射光图
对于i=1:20:num
colorData=[c(i，1)，c(i，2)，c(i，3)]；%颜色矩阵
line([L，0]，[0，h(i)]， color ，color data)；%入射光线
line([0，L_cut]，[h(i)，h_new(i)]， color ，color data)；%出射光线
目标
坚持住；
%光轴直线图。
line([L-50，330]，[0，0]， linestyle ，-， color ， k ， linewidth ，1)；%光轴
颤(0，0，0，130， MaxHeadSize ，0.5，线宽，1.5，颜色， k )；%镜头1
颤(0，0，0，-130， MaxHeadSize ，0.5，线宽，1.5，颜色， k )；%镜头2
标题( \ its球面像差路径图， FontSize ，13)；%标题
轴关闭；%隐藏轴
%%像差放大图
%%%%%%%%%%%%%%%%%
Plot(位置，[0.72 0.35 0.18，0.4])%创建子图2
set(gca，颜色，[0.95，0.95，0.95])；%子图像背景颜色变化
对于i=1:20:num%出射光线图
colorData=[c(i，1)，c(i，2)，c(i，3)]；%颜色矩阵
line([L，0]，[0，h(i)]， color ，color data)；%入射光线
line([0，300]，[h(i)，h_new(i)]， color ，color data)；%出射光线
目标
xlim([263，268])；%x坐标范围(放大)
ylim([-3，3])；%y坐标范围(放大)
text(264，2， \itenlarged view ， FontSize ，13)；%注释放大
网格打开；%打开网格
3运行结果
4参考文献[1]，冯东泰，秦，等. Matlab在几何光学仿真实验中的应用[J].物理实验，2017，37(11):5。
[2]王，等.用MATLAB编程模拟光学实验[J].城市建设，2009。
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