大学物理电磁学、光学、近代物理辅助教学软件的开发.doc

摘要:大学物理是一门重要的基础课，电磁学、光学、近代物理内容是比较抽象晦涩的，如不借助实验演示很难建立较为清晰的物理图像。

但是实验所需要稳定的环境和高精度的仪器会受到一等程度的限制，计算机仿真技术的发展为问题的解决引进里新的思路。本文使用MATLAB对电磁学、光学、近代物理进行教学内容仿真与开发，并基于GUI技术创建操作方便的图形用户界面。

首先简明介绍所需的MATLAB与GUI基本操作。然后对电磁学、光学、近代物理基础理论进行简要的介绍并给出仿真图样。所完成的主要工作如下：

（1）对光学传统的干涉、衍射和偏振三大块进行算法分析，进行仿真实现并做出图形用户界面。

（2）对电磁学中静电场、恒磁场和电磁感应进行算法分析，进行仿真实现并做出图形用户界面。

（3）对近代物理中量子力学的“心脏”双缝干涉和其他基本理论进行算法分析，进行仿真实现并做出图形用户界面。

使用MATLAB的deploytool命令生成可执行程序，可在任何安装MATLAB的电脑运行。

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关键词：MATLAB；GUI；光学；电磁学；量子力学

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1论文选题的背景和意义-1

1.2本文的主要内容-1

2 MATAB软件简介-2

2.1 MATLAB软件的简介-2

2.2 MATLAB绘图技术简介-2

2.3 GUI技术的简介-4

2.3.1 GUI组件布局-4

2.3.2GUI组件编程-5

3 光学内容仿真的研究与开发-7

3.1 光学内容的MATLAB算法实现-9

3.1.2 劈尖等厚干涉-9

3.1.3 牛顿环干涉环-10

3.1.4 Fraunhofer单缝衍射-11

3.1.5 光栅衍射-11

3.1.6 光通过偏振片现象-12

3.2 光学内容的GUI实现-13

4 电磁学内容仿真的研究与开发-14

4.1 电磁学内容的MATLAB算法实现-16

4.1.1静电学-16

4.1.2恒磁学-18

4.1.3电磁感应-20

4.2 电磁学内容的GUI实现-20

5 近代物理内容仿真的研究与开发-21

5.1 近代物理内容的MATLAB算法实现-22

5.2 近代物理内容的GUI实现-25

结论-26

致谢-27

参考文献-28