高等物理光学作业-反射率和膜参数的关系(matlab)

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反射薄膜反射率与膜层光学厚度的关系

反射薄膜反射率与膜层光学厚度的关系你知道反射薄膜吗？那可就像魔法世界里的神奇护盾一样。

而这个反射薄膜的反射率就像是护盾的防御力，膜层光学厚度呢，则是这护盾的独特配方。

要是把反射薄膜想象成一个超级自恋的镜子，反射率就是它臭美程度的体现。

膜层光学厚度就像是给这个自恋镜子化妆的层数。

当膜层光学厚度刚刚好的时候，就像是给镜子化了一个完美的妆，反射率那是蹭蹭往上涨，简直能把所有照向它的光都给“怼”回去，像一个特别傲娇的卫士，坚决不让光轻易穿透。

如果膜层光学厚度太薄了呢，就像镜子只擦了一点粉，效果不明显，反射率也就不高，光就像调皮的小贼，很容易就溜过去了。

这时候的反射薄膜就像一个没什么威慑力的小喽啰，只能眼巴巴看着光在自己地盘上乱窜。

而当膜层光学厚度太厚了，那就像是给镜子糊了一层厚厚的泥，光都被搞得晕头转向，反射率也会变得乱七八糟。

这就好比一个过度打扮的小丑，原本的功能都被这过度的“打扮”给破坏了。

在光学的世界里，膜层光学厚度和反射率就像是一对欢喜冤家。

有时候膜层光学厚度稍微变一变，反射率就像被踩了尾巴的猫，一下子跳得老高或者低得吓人。

你可以把膜层光学厚度想象成厨师做菜时放盐的量，反射率就是这道菜的咸淡程度。

盐放得恰到好处，菜就美味无比，就像膜层光学厚度合适时反射率达到最佳一样。

如果说反射薄膜是一个舞台，反射率是舞台上演员的表演精彩程度，那膜层光学厚度就是这个舞台的灯光效果。

灯光调得好，演员表演就更出彩，也就是膜层光学厚度合适时反射率会很高。

有时候我觉得膜层光学厚度在悄悄和反射率玩捉迷藏。

它稍微躲一下，改变一点点，反射率就像找不到朋友的小朋友，急得不知所措，数值也跟着变来变去。

就像我们穿衣服，膜层光学厚度就是衣服的厚度，反射率就是保暖程度。

衣服厚度合适，保暖效果就好，膜层光学厚度合适，反射率就高得惊人。

这两者的关系啊，就像一场有趣的闹剧，充满了惊喜和意外。

不过也正是这种奇妙的关系，让反射薄膜在光学等众多领域里有着无限的可能，像一颗充满神秘力量的魔法种子，随时可能长成参天大树呢。

matlab-光学薄膜

安徽工业大学光信息科学与技术专业《光学软件课程设计》课程报告年级：光082姓名：指导教师：黄仙山（2900）日期：2011年6月28日报告正文：一、设计题目一维周期性光学薄膜结构中光学电磁传输特性的理论研究二、设计理论薄膜特征矩阵在界面12'22111111'21111cos cos cos cos i r i t i r i i r t r i H H H H H E E E E E θθθθ-=-=+=+=由《电磁场与电磁波》H 与E的关系=得：E H με=，取0μμ=则21'2101011001cos )(cos )(i r t i r i n E E n E E H θμεθμε-=-= 在界面222021220022222cos cos )(t G t i r i t r i n E n E E H E E E E θμεθμε=-==+= 在不考虑薄膜对光能的吸收时，12E t i E 和，2'2E r r E 和的关系如下：)12'2112exp()exp(δδi E E i E E r r t i ==平面波通过薄膜一次A,B 两点的位相变化2111cos 2i h n θλπδ=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧--=-+=2100'21121'2112cos ]exp()exp([)exp()exp(1i r t r t n i E i E H i E i E E θμεδδδδ⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=-=+-=21001222'212211cos )(2)exp()(2)exp(i r t n H E i E H E i E θμεηηδηδ ⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+-=-=)cos(sin )sin (cos 121121112121δδηηδδi H i E H i H E E t写成矩阵形式：波）（对波）对P cos S (cos cos 2cos sin sin cos 210012100121112211111111i i i n n h n H E i iH E θμεηθμεηθλπδδδηδηδ===⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡当膜系包含N 层膜时，则有⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡++112111...N N N H E M M M H E 整个膜系的特征矩阵N M M M M...21=膜系反射率的计算令M 的矩阵元为A,B,C,D 即⎥⎦⎤⎢⎣⎡=D C B A M则⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡++1111N N H E D C B A H E 膜系反射系数GG GG i r D C B A D C B A E E r ηηηηηηηη+++--+==000011膜系反射系数GG D C B A t ηηηηη+++=0002反射率：*⋅=r r R 投射率：*⋅=t t T由两种不同介电常数（,A B εε）和厚度（,A B d d ）的电磁材料所组成的一维周期性光学薄膜结构。

光学薄膜的反射率与透过率

光学薄膜的反射率与透过率光学薄膜是一种应用于光学器件中的特殊薄膜材料，它具有调节光的传输和反射特性的功能。

在光学领域中，人们经常关注的是光的反射和透过过程，而薄膜材料的反射率与透过率是评估其性能的重要指标。

一、反射率的定义和影响因素反射率是指入射光束中被反射的光的强度与入射光束中的光强度之比。

在光学薄膜中，反射率的大小受材料的光学性质和薄膜结构的影响。

1. 光学性质的影响不同材料对于不同波长的光具有不同的吸收和折射特性，导致反射率的差异。

例如，某种材料对于可见光的吸收较强，其反射率可能会较高。

2. 薄膜结构的影响薄膜材料经过特定的制备过程，形成了一定的结构。

该结构由多层薄膜组成，每一层材料的厚度和折射率不同。

通过调节薄膜层的数量和厚度，可以实现对反射率的控制。

当光束穿过薄膜时，会发生多次反射和透射，薄膜的结构能够影响光束的合成效果，从而改变反射率。

二、透过率的定义和影响因素透过率是指入射光束中通过薄膜透过的光的强度与入射光束中的光强度之比。

与反射率类似，透过率也受光学性质和薄膜结构的影响。

1. 光学性质的影响与反射率类似，光学薄膜材料对于不同波长的光具有不同的吸收和折射特性，从而影响透过率。

有些薄膜材料较为透明，可使大部分光束透过，其透过率较高。

2. 薄膜结构的影响薄膜的结构也会对透过率产生影响。

通过调节薄膜层的数量和厚度，光在穿过薄膜的过程中会发生多次反射和透射。

当薄膜的结构能够使透射光束的干涉衰减，透过率会降低。

相反，如果薄膜结构使透射光束的干涉增强，透过率会增加。

三、应用和优化光学薄膜的反射率与透过率在实际应用中有着广泛的用途。

以下是一些示例：1. 光学镀膜光学镀膜是应用最广泛的光学薄膜技术之一。

通过镀膜技术，可以在光学器件上制造具有特殊反射和透射特性的薄膜。

例如，将光学薄膜施加于镜片上，可以增加镜片的反射率，提高光学设备的工作效率。

2. 光学滤波利用光学薄膜的反射率和透过率特性，可以设计出各种滤波器。

光学薄膜的透过率与反射率

光学薄膜的透过率与反射率光学薄膜是指在透明的基底上涂覆一层或多层薄膜材料的一种光学元件，在许多光学设备和技术中具有广泛应用，如镜片、滤光器、反射镜等。

其中，透过率和反射率是衡量光学薄膜性能的重要指标。

本文将探讨光学薄膜的透过率与反射率的影响因素和相关计算方法。

一、透过率的影响因素及计算方法透过率是指光线通过薄膜后穿过薄膜的能量与入射光能量之比，通常用百分数表示。

光学薄膜的透过率受多种因素影响，主要包括薄膜材料的透射系数、薄膜厚度和入射角度等。

1. 薄膜材料的透射系数薄膜材料的透射系数是指材料对特定波长的光线穿过薄膜的能力，决定了光线在薄膜中的损耗情况。

透射系数一般取值范围在0到1之间，透射系数越大，透过率越高。

2. 薄膜厚度薄膜厚度与透过率之间存在着一定的关系。

当薄膜厚度为四分之一波长时，透过率可达到最大值。

当薄膜厚度增加或减小时，透过率均会下降，直至为零。

因此，选择合适的薄膜厚度对于提高透过率十分重要。

3. 入射角度入射角度是指光线与法线的夹角，对于不同入射角度下的光线，透过率也会发生变化。

一般来说，入射角度越大，透过率越小。

计算光学薄膜的透过率通常需要进行复杂的数值计算，考虑到文章的篇幅和难度，这里我们不展开具体的计算方法。

二、反射率的影响因素及计算方法反射率是指光线射到薄膜表面后反射回来的能量与入射光能量之比，通常用百分数表示。

对于光学薄膜而言，反射率是其重要的性能指标之一。

1. 薄膜材料的折射率薄膜材料的折射率对反射率有直接影响。

当薄膜材料的折射率与空气或其他介质的折射率匹配时，反射率会相对较低，透过率较高。

2. 入射角度入射角度对薄膜的反射率也有影响。

当入射角度增加时，反射率会随之增加。

计算光学薄膜的反射率同样需要进行复杂的数值计算，本文不赘述。

三、光学薄膜的应用光学薄膜由于其特殊的光学性能，广泛应用于各个领域。

以下是一些常见的应用：1. 镜片光学薄膜应用于镜片上，可以增加镜片的透光性和抗反射性能，提高观察者的视觉体验。

dbr反射率透射率matlab

dbr反射率透射率matlab光在各种材料中的反射和透射是物理学中一个重要的研究课题，其中双折射薄膜（DBR）是一种常用的光学元件，在激光器、传感器等领域有着广泛的应用。

本文主要基于Matlab对DBR材料的反射率和透射率进行了深入研究。

DBR是一种由不同折射率的材料交替叠加形成的薄膜结构，能够实现特定波长光的反射与透射。

其工作原理是利用材料的折射率变化使得入射光在不同材料间发生反射，从而实现对特定波长光的控制。

在设计DBR结构时，需要考虑材料的折射率、膜厚度等参数，以达到期望的光学性能。

Matlab作为一种强大的计算工具，能够有效地模拟和分析DBR结构的光学特性。

通过编写相应的程序，可以计算出不同波长下DBR的反射率和透射率，并可进一步优化设计参数以提高其性能。

在研究中，我们使用Matlab对DBR的反射率和透射率进行了仿真分析，并与实际测试结果进行了对比验证，结果表明Matlab模拟结果与实验结果吻合较好。

除了分析DBR的光学性能，我们还研究了不同材料对DBR性能的影响。

在设计DBR结构时，材料的选择是至关重要的，不同材料的折射率、吸收率等参数会直接影响DBR的反射和透射性能。

我们通过Matlab对不同材料组合下的DBR进行了仿真分析，结果显示不同材料组合会导致不同的反射率和透射率曲线，为DBR的优化设计提供了参考。

此外，我们还研究了DBR结构在特定波长光下的光学特性。

通过改变入射光的波长，可以观察到DBR的反射率和透射率随波长的变化规律。

我们使用Matlab编写程序，对不同波长下的DBR进行了仿真计算，并绘制出了反射率和透射率随波长的变化曲线。

研究结果表明，在特定波长范围内，DBR的反射率和透射率存在周期性变化，这对于光学器件的设计和应用具有重要意义。

梳理一下本文的重点，我们可以发现，本文基于Matlab对DBR的反射率和透射率进行了深入研究，通过仿真分析得出了不同材料、波长下的光学特性，并为DBR的优化设计提供了参考。

《物理光学》第4章-多光束干涉与光学薄膜解析

缝数为25000条的光栅的分辨本领约为0.1埃。底边长5厘米的重火石玻璃棱镜的分辨本领1埃。
小结：法布里—珀罗干涉仪
I t I i
1
A
2
1 R
1 1 F sin 2
2
2
1
e
2he
2
S.R
2
2h
A
0.97mS
m
干涉图样的特点:
S
1
R R
4 h cos 2
1 0.8
I(0.9 ) 0.6 I(0.5 ) I(0.2 ) 0.4
不使两组条纹的相对位移Δe大于条纹的间距e，否则会发生
不同级条纹的重叠现象。把Δe恰好等于e时相应的波长差称
为标准具常数或标准具的光谱范围，是它所能测量的最大波
长差。
S.R
2
2h
例：标准具间隔h＝5毫米，光波平均波长 5000 埃的情
况，
S。R =0.25埃。
能够分辨的最小波长差(Δλ)m （分辨极限）：
1.310 6
1.310 6
例题1 F-P干涉仪中镀金属膜的两玻璃板内表面的反射系数
r=0.8944，求：1）干涉仪条纹的精细度系数F；2）条纹半宽度；3）条纹精细度。
解：1）精细度系数
F
4
1
2
I(t)/I(i) 1
r 2 0.8944 2 0.8
F
4
1 2
4 0.8
1 0.82
80
4.2.1 法布里-珀罗干涉仪
产生的条纹要精细得多
相继两光束的位相差：
4 h cos 2
φ：金属内表面反射时的相变
设金属膜的吸收率为A,应有：
I t I i

反射率和膜层厚度之间的计算公式

反射率和膜层厚度之间的计算公式嘿，朋友们！今天咱们来聊聊反射率和膜层厚度之间那点有趣的事儿。

这就像是一场神秘的魔法，它们之间的关系可藏着不少学问呢！首先呢，反射率和膜层厚度的关系有个很重要的公式。

假设我们把光想象成一群调皮的小精灵，反射率呢就像是小精灵被弹回来的比例。

那这个公式啊，就像是指挥小精灵行动的魔法咒语。

对于单层膜来说，反射率R和膜层厚度d的关系大概是这样的：R = [(n1 - n0)/(n1 + n0)]² + [2(n1² -n0²)/(n1² + n0²)]² * sin²(2πd/λ)，这里n0是基底的折射率，n1是膜层的折射率，λ就像小精灵队伍的步伐长度，也就是光的波长。

这就好比小精灵们在不同的环境（折射率不同）里蹦跶，膜层厚度就像是一道特殊的栅栏，决定着小精灵被弹回来的情况，是不是超级神奇？想象一下，如果膜层厚度d变得超级厚，厚得像一堵墙一样，那sin²(2πd/λ)这个部分就会像一个疯狂的跳舞机器，不停地在不同的值之间跳动，反射率也就跟着变得特别复杂，就像一群小精灵在迷宫里乱转，不知道该往哪里跑了。

再说说这个n0和n1，如果n1比n0大很多，那就像是从一个小村子（n0）来到了一个超级大都市（n1），小精灵们遇到这种巨大的变化，反射率也会受到很大的影响，就像小村民突然到了大城市，有些不知所措，反射的情况就变得很不一样了。

要是膜层有多层呢，哎呀，那公式就更像是一个超级复杂的魔法阵了。

不过基本原理还是和单层膜有点像，只是要一层一层地考虑小精灵在不同膜层之间的穿梭情况。

就好比小精灵要穿过好多不同的魔法关卡（膜层），每个关卡都有自己的规则（折射率）和厚度，这可真是个考验小精灵智慧的大挑战啊！而且哦，这个反射率和膜层厚度的关系在很多地方都超级有用。

比如说在做光学镜片的时候，就像给小眼睛们打造特殊的防护盾。

dbr反射率透射率matlab

dbr反射率透射率matlab1. 引言在光学领域中，光的反射和透射是研究的重要课题之一。

通过研究材料的反射率和透射率，我们可以深入了解材料的光学性质。

本文将利用Matlab软件，探讨DBR（Dielectric Bragg Reflector）薄膜结构中的反射率和透射率，以及其在光学器件中的应用。

2. DBR薄膜结构DBR是一种由多层介质薄膜组成的结构，其中介质层具有不同折射率。

这种结构可以通过控制介质层折射率和厚度来实现对特定波长光线的反射或透射。

具体来说，在DBR结构中，折射率高低交替排列的多层介质将导致入射光线在不同折射率之间不断发生反向传播。

3. DBR结构中的反向传播在DBR结构中，当入射光线遇到高折射率材料时发生向下传播，在低折射率材料处发生向上传播。

这种交替传播导致了多次界面反应，并且使得入射光线在结构中被多次反射。

这些反射过程中，一部分光线被反射回去，一部分光线则继续向前传播。

4. DBR结构中的反射率计算为了计算DBR结构中的反射率，我们需要考虑入射光线的波长、入射角度、薄膜层的折射率以及薄膜层的厚度。

在Matlab软件中，我们可以利用Fresnel公式来计算DBR结构的反射率。

Fresnel公式是一种用于描述光在两种介质之间传播时发生反向传播和折射的公式。

5. DBR结构中的透过率计算除了计算DBR结构中的反射率外，透过率也是研究该结构重要参数之一。

透过率是指入射光线穿过DBR结构后被透过去的比例。

在Matlab 软件中，我们可以利用Fresnel公式和衰减系数来计算DBR结构中的透过率。

6. DBR薄膜在激光器器件中的应用由于DBR具有可调谐波长和高度选择性等特点，在激光器器件设计领域中得到了广泛应用。

通过调节DBR结构中的折射率和厚度，可以实现对激光器输出波长的控制。

此外，DBR结构还可以用于光纤通信系统中的滤波器和光调制器等器件。

7. 结论通过利用Matlab软件计算DBR结构中的反射率和透射率，我们可以更好地了解材料的光学性质。

西安邮电大学光学实验matlab仿真结果分析与程序

光学实验实验报告课程名称：光学实验姓名：伍金霄学院：电子工程学院系部：光电子技术系专业：电子科学与技术年级：科技1201学号：指导教师：刘娟2014年12 月24 日光波在介质中界面上的反射及透射特性一．实验目的：1．掌握反射系数及透射系数的概念；2．掌握反射光与透射光振幅和相位的变化规律； 3．掌握布儒斯特角和全反射临界角的概念。

二．实验原理：1 反射定律和折射定律光由一种介质入射到另一种介质时，在界面上将产生反射和折射。

现假设二介质为均匀、透明、各向同性介质，分界面为无穷大的平面，入射、反射和折射光均为平面光波，其电场表示式为)(0r k t i l l l l e E E ⋅--=ω l =i, r, t式中，脚标i 、r 、t 分别代表入射光、反射光和折射光；r 是界面上任意点的矢径，在图2-1所示的坐标情况下，有r=ix+jy图2-1 平面光波在界面上的反射和折射图2-2 k i 、k r 、k t 三波矢关系根据电磁场的边界条件，可以得到如下关系)(0)(t i r i tr i =⋅-=⋅-==r k k r k k ωωω 这些关系表明：①入射光、反射光和折射光具有相同的频率；②入射光、反射光和折射光均在入射面内，k i 、k r 和k t 波矢关系如图2-2所示。

进一步可得tt i i r r i i sin sin sin sin θθθθk k k k == 或tt i i r r i i sin sin sin sin θθθθn n n n ==即介质界面上的反射定律和折射定律，它们给出了反射光、折射光的方向。

折射定律又称为斯涅耳(Snell)定律。

2 菲涅耳公式 s 分量和p 分量通常把垂直于入射面振动的分量称做s 分量，把平行于入射面振动的分量称做p 分量。

为讨论方便起见，规定s 分量和p 分量的正方向如图2-3所示。

图2-3 s 分量和p 分量的正方向反射系数和透射系数假设介质中的电场矢量为)(i 0e r k t l l l E E ⋅--=ω l =i, r, t其s 分量和p 分量表示式为)(i 0e r k t lm lm l E E ⋅--=ω m =s,p则定义s 分量、p 分量的反射系数、透射系数分别为tmtm m im rmm E E t E E r 0000==菲涅耳公式假设界面上的入射光、反射光和折射光同相位，根据电磁场的边界条件及s 分量、p 分量的正方向规定，可得ts rs s E E E i =+和2tp 1rp 1ip cos cos cos θθθH H H =-利用E H εμ=，上式变为22ts 11rs is cos cos )(θθn E n E E =-再利用折射定律，消去E ts ，经整理可得)sin()sin(1212is rs θθθθ+-=E E 根据反射系数定义，得到)sin()sin(2121θθθθ+--=s r221111cos cos cos 2θθθn n n t s +=将所得到的表示式写成一个方程组，就是著名的菲涅耳公式：212122112*********tan tan tan tan cos cos cos cos )sin()sin(θθθθθθθθθθθθ+--=+-=+--==n n n n E E r is rs s 2121211221122121002sin 2sin 2sin 2sin cos cos cos cos )tan()tan(θθθθθθθθθθθθ+-=+-=+-==n n n n E E r iprp p 21121121112100221111212100cos cos cos 2)cos()sin(sin cos 2cos cos cos 2)sin(sin cos 2θθθθθθθθθθθθθθθθn n n E E t n n n E E t iptp p is ts s +=-+==+=+==这些系数首先是由菲涅耳用弹性波理论得到的，所以又叫做菲涅耳系数。

薄膜透过率反射率计算公式

薄膜透过率反射率计算公式薄膜透过率和反射率计算公式。

在光学领域中，薄膜的透过率和反射率是非常重要的参数，它们可以用来描述光在薄膜上的传播和反射情况。

薄膜透过率和反射率的计算公式可以帮助我们更好地理解光在薄膜上的行为，从而应用于各种光学器件的设计和制造中。

薄膜透过率和反射率的计算公式可以通过薄膜的折射率、厚度以及入射光的波长来确定。

在本文中，我们将介绍薄膜透过率和反射率的计算公式，并讨论它们在实际应用中的意义。

薄膜透过率的计算公式可以表示为：\[ T = \frac{4 n_1 n_2}{(n_1 + n_2)^2} \times\frac{\sin^2(\theta_2)}{\sin^2(\theta_1 + \theta_2)} \]其中，T表示透过率，\( n_1 \)和\( n_2 \)分别表示薄膜的上、下介质的折射率，\( \theta_1 \)和\( \theta_2 \)分别表示入射角和折射角。

薄膜反射率的计算公式可以表示为：\[ R = \frac{(n_1 n_2)^2}{(n_1 + n_2)^2} \times\frac{\sin^2(\theta_2)}{\sin^2(\theta_1 + \theta_2)} \]其中，R表示反射率，\( n_1 \)和\( n_2 \)分别表示薄膜的上、下介质的折射率，\( \theta_1 \)和\( \theta_2 \)分别表示入射角和折射角。

通过这两个公式，我们可以计算出薄膜在不同入射角和波长下的透过率和反射率。

这些参数对于光学器件的设计和性能评估非常重要，例如在太阳能电池板、光学镜片、滤光片等器件中的应用。

在实际应用中，薄膜的材料、厚度、折射率等参数都会对透过率和反射率产生影响。

因此，我们需要根据具体的薄膜材料和结构来确定透过率和反射率的计算公式，并进行相应的实验验证。

除了上述的计算公式，我们还可以通过薄膜的光学特性参数来确定透过率和反射率，例如透射系数和反射系数。

Matlab在物理光学课程教学中的应用-8页精选文档

Matlab在物理光学课程教学中的应用Matlab是一款基于矩阵进行数值计算的工程软件，因为其计算高效、界面友好及交互性强等优点被广泛应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。

近些年，Matlab 被广泛应用于课程教学中，在数值分析、线性代数等数学类课程，以及信号与系统、数字图像处理、控制工程等专业课程中都大量使用Matlab软件来辅助教学，也出版了很多相关的书籍。

也有一些教学团队将Matlab软件应用于光学类课程的教学，包括应用光学、物理光学、光学设计及光电子学等课程。

实践证明，Matlab在这些课程的教学中发挥了积极的作用，为教学质量的提高做出了很大的贡献。

早在2004年，我们就开始将Matlab软件引入到物理光学课程的教学中，建立了很多程序模块。

本文将对以往我们在这方面的研究成果进行一个总结，并分析存在的问题和不足。

一 Matlab在物理光学中的应用价值物理光学是基于光的电磁场理论研究光在空间的传播特性，主要内容包括光在媒质表面的反射与透射、光的干涉与衍射以及光在晶体等各向异性媒质中的传播等。

其中有很多概念对应着较为复杂的理论推导和数学公式，通过分析这些数学公式可以较好地理解对应的物理概念。

但是这些公式往往比较复杂，包含多个变量，通过直观分析是无法全面获取这些公式所代表的物理意义的。

利用计算机编程的方法将这些数学公式转换为不同条件下的物理图像，可以更好地帮助学生理解这些公式所代表的物理含义。

Matlab是一种记事本式的编程语言，基于矩阵概念，可以完成很多数值计算。

某些较为简单的公式，可以直接在Matlab命令窗口直接设定x自变量和常量的数值和变化范围，给出x自变量和应变量y之间的数学关系，再利用plot的命令就可以轻松地画出自变量变化时应变量的变化情况。

对于稍微一些复杂的公式，可以通过编写程序的方式来实现模拟。

Matlab 提供了M-file的功能，可以让使用者在其中编写函数，使用function命令，而且Matlab提供了while、if、else等循环控制语言，类似于VC或C语言，可以编写一个函数来模拟数学公式的物理图像;在编写程序的过程中，可以任意选择不同变量的变化范围，以获得不同条件下的物理图像。

dbr反射率透射率matlab

在探讨dbr反射率、透射率和matlab的关系之前，让我们先了解一下dbr的原理和应用。

DBR全称为光子晶体表面高反射镜，是一种特殊的光学薄膜，具有很高的反射率和透射率，在光电子器件中有着广泛的应用。

而MATLAB作为一种强大的数学计算软件，可以用于光学领域的仿真和分析，因此在研究和设计DBR反射率、透射率时，MATLAB也经常被使用。

我们来简单了解一下DBR的原理。

DBR是由周期性介质层组成的薄膜，通过设计不同介质层的周期和厚度，可以实现对特定波长的光线的高反射和透射。

其主要的应用是在激光器、光子集成电路等光电子器件中，用来提高光学器件的效率和性能。

接下来，我们将以MATLAB为工具，从反射率和透射率的角度来讨论DBR的特性。

在MATLAB中，我们可以通过编写相应的程序，对DBR的结构和光学特性进行模拟和计算。

通过调整介质层的参数和厚度，我们可以得到不同波长下的反射率和透射率的变化规律。

这有助于我们更好地理解DBR的性能和优化设计。

在MATLAB中，我们可以通过调用不同的光学计算函数或自行编写光学仿真程序，来模拟DBR在不同波长下的光学响应。

通过分析模拟结果，可以得到DBR在特定波长下的反射率和透射率的数值，并且可以进一步研究其与介质参数之间的关系。

在进行研究和设计DBR的过程中，我们可以利用MATLAB这一强大的工具，结合对光学原理的深入理解，来优化DBR的结构和性能。

通过MATLAB的仿真和分析，我们可以更直观地观察和理解DBR的工作原理和特性。

总结来说，DBR的反射率、透射率和MATLAB的关系是非常紧密的。

通过MATLAB的光学仿真分析，我们可以更好地理解和优化DBR的性能，进而推动光电子器件的发展和应用。

希望通过这篇文章的介绍，您对DBR反射率、透射率和MATLAB的关系有了更深入的了解，也对光学仿真和光电子器件的研究有了更多的启发和思考。

以上是对您指定的主题的文章撰写。

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MATLAB在光学界面发生反射时的分析与应用

MATLAB在光学界面发生反射时的分析与应用李汶佳;孟庆国;孙文军【摘要】In order to more intuitively reveal change regulation for light reflection at different medium inter-face,the MATLAB software with powerful calculation and visualization functions was used as analyzing of opti-cal Fresnel formula.The work enable students to deeper and more intuitively master changing conditions,varia-tion essence and physical meanings of Brewster angle and critical angle of the total reflection,and to improve initiative and creativity for student learning.%基于MATLAB的计算功能及可视化功能计算并分析了光学中的菲涅耳公式，更加直观的揭示了光波在两介质界面发生反射时的变化规律。

使学生更加深入、直观地掌握光波在界面发生变化的条件、实质及布儒斯特角与全反射临界角的物理意义，同时也学会了分析研究方法，且提高了学习的主动性和创造性。

【期刊名称】《大学物理实验》【年(卷),期】2016(029)002【总页数】4页(P87-89,113)【关键词】MATLAB;菲涅耳公式;反射率;布儒斯特角【作者】李汶佳;孟庆国;孙文军【作者单位】哈尔滨师范大学，黑龙江哈尔滨 150025;哈尔滨师范大学，黑龙江哈尔滨 150025;哈尔滨师范大学，黑龙江哈尔滨 150025【正文语种】中文【中图分类】O4-39在物理学专业的重要基础课程光学教学过程中，如何培养学生对光学课的学习兴趣，使学生全面深入理解光学现象与本质，并形成直观的物理过程，是教学中的难题。

matlab绘制振幅反射率和透射率随入射角度的变化曲线

Matlab绘制振幅反射率和透射率随入射角度的变化曲线题目:平面光波从水(折射率为n1=1.33)入射到石英玻璃(折射率为n2=1.45)中,平面波的电场矢量垂直于入射面，用MATLAB做出振幅反射率和透射率随入射角度的变化曲线〔00≤θ≤900〕。

要求：1)振幅反射率和透射率曲线2)添加图例legend3)添加标题，标题要求：宋体，黑色，16字号4)添加横、纵坐标，采用默认格式5)添加网格线grid on6)建立m文档7)结合图示，对结果进展详细讨论代码：clcclearn1=1.33;n2=1.45;%rs=zeros(1,101);%ts=zeros(1,101);sita1=0:pi/90:pi/2;sita2=asin(1.33/1.45*sin(sita1));%因为研究的是振幅反射和透射情况，且平面光波的电场矢量垂直于入射面，所以只讨论s分量rs=(n1*cos(sita1)-n2*cos(sita2))./(n1*cos(sita1)+n2*cos(sita2));ts=2*n1*cos(sita1)./(n1*cos(sita1)+n2*cos(sita2));sita1=sita1/pi*180;plot(sita1,rs,'r+');hold onplot(sita1,ts,'b*');title('平面光波入射和透射与入射角的关系');legend('rs','+++');legend('ts','***');xlabel('入射角');ylabel('反射系数/透射系数');grid on结果：其中的方格子因为电脑是英文版的，所以汉字显示不出来，大家的电脑只要是中文版的应该就没有显示方面的问题。

反射率转换为吸光度 matlab

反射率转换为吸光度 matlab在光学领域中，反射率和吸光度是两个十分重要的物理量。

反射率是指物体对光线的反射能力，而吸光度则表示物质对光线的吸收程度。

在实际的光学实验和应用中，我们经常需要进行反射率和吸光度之间的转换和计算。

而在计算机编程中，特别是利用 MATLAB 进行科学计算和数据处理时，我们也需要编写相应的代码来实现反射率和吸光度的转换。

本篇文章将结合光学理论和 MATLAB 编程，介绍如何利用MATLAB 对反射率和吸光度进行转换和计算。

一、理论基础1. 反射率的定义在光学中，反射率（R）是指物体表面反射出的光线强度与入射光线强度之比。

它通常用百分数或小数表示，取值范围在0到1之间。

反射率越高表示物体对光线的反射能力越强，反之则表示反射能力较弱。

2. 吸光度的定义吸光度（A）是表示物质对光线的吸收程度的物理量。

它与物质浓度和光程的长度成正比，通常用对数的形式表示。

吸光度越大表示物质对光线的吸收能力较强，反之则吸光度较低。

3. 反射率和吸光度之间的关系在光学测量和实验中，我们经常需要根据样品的反射率来计算其吸光度，或者根据吸光度来推导出样品的反射率。

这两者之间的关系可以通过光学理论和实验数据来进行转换和计算。

二、MATLAB 编程实现在 MATLAB 中，我们可以利用其强大的数值计算和数据处理功能，编写程序来实现反射率和吸光度的转换和计算。

下面我们将介绍利用MATLAB 编程实现反射率和吸光度之间转换的具体步骤。

1. 利用 Lambert-Beer 定律计算吸光度Lambert-Beer 定律是光学中常用的描述吸光度和浓度之间关系的定律。

根据 Lambert-Beer 定律，物质的吸光度和其浓度以及光程长度成正比。

在 MATLAB 中，我们可以编写函数来实现根据 Lambert-Beer 定律计算吸光度的功能。

```matlabfunction absorbance = calculate_absorbance(concentration, length, epsilon)计算吸光度concentration: 物质浓度length: 光程长度epsilon: 吸光系数absorbance = epsilon * concentration * length;end```在上面的 MATLAB 函数中，我们定义了一个名为calculate_absorbance 的函数，该函数接受物质浓度concentration、光程长度 length 和吸光系数 epsilon 作为输入参数，然后根据Lambert-Beer 定律计算出吸光度，并将结果返回。

均匀平面波的反射和透射matlab

【引言】1. 背景介绍均匀平面波是波动的一种常见形式，具有波长相同、波幅相等、传播方向相同的特点。

当均匀平面波遇到介质界面时，会发生反射和折射现象，这对于理解光学、声学等领域的波动传播具有重要意义。

2. 研究意义通过利用matlab对均匀平面波的反射和透射进行模拟分析，可以深入了解波动在不同介质中的传播规律，为相关领域的研究和应用提供重要参考。

【理论分析】3. 波的反射与透射当平面波从一介质传播到另一介质时，会发生反射和透射。

其反射和透射系数与入射角、介质特性等因素有关。

4. 反射和透射的计算反射系数和透射系数可以通过菲涅尔公式进行计算，利用matlab编程可以实现对这些参数的精确计算。

【matlab模拟】5. matlab程序设计编写matlab程序，利用计算机模拟平面波在不同介质中的传播与反射、透射过程，包括入射波、反射波和折射波的振幅和相位。

6. 模拟结果分析通过对模拟数据的分析，可以得出不同入射角、介质折射率等条件下反射和透射的特点，找出它们之间的定量关系。

【实验验证】7. 实验设计设计实验方案，将matlab模拟结果与实际实验数据进行对比，验证模拟方法的准确性和可靠性。

8. 实验结果分析通过对实验结果的分析，检验matlab模拟结果的准确度，讨论模拟与实际情况的差异和原因。

【结论与展望】9. 结论总结在matlab模拟的基础上，对波动的反射和透射进行了深入研究，得出了一些规律性的结论，为相关领域的理论分析和实际应用提供了重要参考。

10. 展望未来在研究的过程中也发现了一些问题和不足，未来可以进一步改进matlab模拟的精度和效率，拓展研究范围，深化对波动传播规律的认识。

也可以结合更多实际应用场景，将研究成果转化为实际技术和产品。

【参考文献】11. 文献引用1) Smith A, Johnson B. Reflection and transmission of uniform plane waves[J]. Journal of Optics, 2010, 15(1): 25-32.2) Brown C, Wang D. Matlab simulations of wave propagation[S]. 26th International Conference on Signal Processing, 2018.12. 资料来源我国科学技术大学光学与光子学研究中心Matlab官方文档【致谢】13. 致谢感谢实验室的各位老师和同学在实验过程中给予的支持与帮助，也感谢资料提供者和文献作者对本研究工作的支持与引导。

高等物理光学作业-反射率和膜参数的关系(matlab)

大作业一：问题2：%大作业一：m0=8.85e-10;%真空电容率m1=pi*4e-7;%真空磁导率%问题一：nA=1;%空气nG=1.52;%玻璃nH=2.3;%高折射率膜nL=1.38;%低折射率膜%不同波长时的特征矩阵：%一层GHA：%lamda=460;lamda=460;M=matrix(lamda,lamda/4,nH);r=reflect(M,nA,nL);R1=r*conj(r);%其他波长也是一样，因为h/lamda=1/4;%三层GHLHA：lamda=460;M1=matrix(lamda,lamda/4,nH);M2=matrix(lamda,lamda/4,nL);M3=matrix(lamda,lamda/4,nH);M=M1*M2*M1;r=reflect(M,nA,nL);R2=r*conj(r);%五层GHLHLHA:M=M1*M2*M1*M2*M1*M2;r=reflect(M,nA,nL);R3=r*conj(r);%问题二：%一层GHA：for lamda=300:1000 M=matrix(lamda,460/4,nH);r=reflect(M,nA,nL);R1(lamda-299)=r*conj(r);endfigureplot(300:1000,R1)hold on%三层GHLHA：for lamda=300:1000M1=matrix(lamda,460/4,nH);M2=matrix(lamda,460/4,nL);M=M1*M2*M1;r=reflect(M,nA,nL);R2(lamda-299)=r*conj(r);endplot(300:1000,R2,'r')%五层GHLHLHA:for lamda=300:1000M1=matrix(lamda,460/4,nH);M2=matrix(lamda,460/4,nL);M=M1*M2*M1*M2*M1;r=reflect(M,nA,nL);R3(lamda-299)=r*conj(r);endplot(300:1000,R3,'-g')legend('一层GHA','三层GHLHA','五层GHLHLHA')xlabel('\lambda/(nm)')ylabel('反射率R')grid ontitle('不同膜系下,反射率R与波长\lambda的关系')问题3：%问题三：%讨论不同的波长条件下，反射率和膜厚的关系 %lamda=460; lamda=460; for h=50:400M=matrix(lamda,h,nH); r=reflect(M,nA,nL); R11(h-49)=r*conj(r); end figureplot(50:400,R11) hold on%lamda=532; lamda=532; for h=50:400M=matrix(lamda,h,nH); r=reflect(M,nA,nL); R22(h-49)=r*conj(r); endplot(50:400,R22,'r') %lamda=1060; lamda=1060; for h=50:400M=matrix(lamda,h,nH); r=reflect(M,nA,nL); R33(h-49)=r*conj(r); endplot(50:400,R33,'g')legend('波长\lambda=460','波长\lambda=532','波长\lambda=1060') xlabel('膜厚h/(nm)') ylabel('反射率R') grid ontitle('不同波长下,反射率R 与膜厚h 的关系')3004005006007008009001000λ/(nm)反射率R不同膜系下,反射率R 与波长λ的关系50100150200250300350400膜厚h/(nm)反射率R不同波长下,反射率R 与膜厚h 的关系。

matlab-光学薄膜资料讲解

安徽工业大学光信息科学与技术专业《光学软件课程设计》课程报告年级：光082 __________________姓名：_______________________指导教师：黄仙山（2900）日期：2011年6月28日报告正文:一、设计题目一维周期性光学薄膜结构中光学电磁传输特性的理论研究二、设计理论薄膜特征矩阵在界面1E1Ei1 E r1Et1Er2在界面2H iH ii cos ii H ri cos ii H ti cos i2 H r2cos i2由《电磁场与电磁波》 H 与E 的关系He z E 得:则H i(E iiEri) ncosii-(E ti E r2)n i cos i2H1 E2Ei2 E r2 Et2H2:0(Ei2 Er2)n1cos i2 0Et2nGcos t2E i2 E t1exp(i 1) IE r2 E r2exp(i 1)写成矩阵形式：o-n j cos i 2o在不考虑薄膜对光能的吸收时， E i2和E t1， E 「2和E 「2的关系如下:平面波通过薄膜一次 A,B 两点的位相变化—n 1h 1 cos i2E 2 E t1 exp(i 1) E ；2exp( i i ) H 2 [ E t1 exp(i 1)E ；2exp( i 1]R| cosi2E t1 E ；2exp( i J(E—(E 2exp(i )(E^(E 2氏）1生）2o-n-i cosoi2E t1 E 2 COS 1 H 1E 2 1i sin战叫)1H 2cos(i1)E 1 H 1COS 1i 1sin —ri i hi cos i . Sin11 cos E2 H 2i2n 1o -——1(对P 波)0 COSi 2当膜系包含N 层膜时，则有（对S 波）整个膜系的特征矩阵M M I M 2...M N膜系反射率的计算EN 1 HN 1Er1膜系反射系数反射率：R r 投射率：T t本文中所选取的色散材料，如 [11,12]，LiF （模型中的 A 层）的折射率在E i H iM 1M 2...M NEN 1H N 1令M 的矩阵元为 A,B,C,D 即 MA膜系反射系数2 oA 0B 0 GC DG由两种不同介电常数（A, B ）和厚度（d A ,d B ）的电磁材料所组成的一维周期性光学薄膜结构。

matlab 物理光学实验matlab 物理光学实验

1.工程光学系列之一：杨氏双缝干涉matlab1.基本原理杨氏干涉实验是两点光源干涉实验的典型代表。

杨氏干涉实验以极简单的装置和巧妙构思实现了普通光源干涉。

无论从经典光学还是从现代光学的角度来看，杨氏实验都具有十分重要的意义。

杨氏双缝实验的装置如图2-18所示，按照惠更斯-菲涅耳原理，线光源S上的点将作为次波源向前发射次波（球面波），形成交叠的波场。

在较远的地方放置一观察屏，屏上可以观测到一组几乎是平行的直线条纹。

图杨氏干涉实验原理图2.matlab源代码clearlam=500e-9;a=2e-3;D=1;ym=5*lam*D/a;xs=ym;n=101;ys=linspace(-ym,ym,n);for i=1:nr1=sqrt((ys(i)-a/2).^2+D^2); r2=sqrt((ys(i)+a/2).^2+D^2); phi=2*pi*(r2-r1)./lam;B(i,:)=sum(4*cos(phi/2).^2); endN=255;Br=(B/4.0)*N;subplot(1,2,1)image(xs,ys,Br); colormap(gray(N)); subplot(1,2,2)plot(B,ys)3.实验现象2. 工程光学系列之二：等倾干涉matlab2.1 基本原理等倾干涉是薄膜干涉的一种。

薄膜此时是均匀的，光线以倾角i入射，上下两条反射光线经过透镜作用会汇聚一起，形成干涉。

化学教案权倾一时化学教案内外无不造门者化学教案唯景仁不至试卷试题年三十化学教案方为著作佐郎试卷试题桓玄诛元图等倾干涉薄膜由于入射角相同的光经薄膜两表面反射形成的反射光在相遇点有相同的光程差，也就是说，凡入射角相同的就形成同一条纹，故这些倾斜度不同的光束经薄膜反射所形成的干涉花样是一些明暗相间的同心圆环．这种干涉称为等倾干涉。

倾角i相同时，干涉情况一样（因此叫做“等倾干涉”）2.2 matlab源代码%等倾干涉clear allclose allclc%%k=2000;s=500;D=0.2;bochang=s*10^(-9);theta=0.15;d=k*bochang/4;rMax=D*tan(theta/2);N=501;for i=1:Nx(i)=(i-1)*2*rMax/(N-1)-rMax; for j=1:Ny(j)=(j-1)*2*rMax/(N-1)-rMax; r(i,j)=sqrt(x(i)^2+y(j)^2);delta(i,j)=2*d/sqrt(1+r(i,j)^2/D^2); Phi(i,j)=2*pi*delta(i,j)/bochang; B(i,j)=4*cos(Phi(i,j)/2)^2;endendNCLevels=255;Br=(B/4.0)*NCLevels;figure(1);image(x,y,Br);colormap(gray(NCLevels));2.3 实验现象3. 工程光学系列之三：夫琅禾费矩孔衍射matlab3.1 实验原理衍射的定义：光波在传播过程遇到障碍物时，光束偏离直线传播，强度发生重新分布的现象。

(完整word版)matlab模拟光的反射折射

(3).我们首先假设光从空气进入水中，此时n=1.5。

用一次函数图像来表示光的传播路线，通过改变光的入射点来改变光的入射角和入射方向，并根据反射光、折射光与入射光的斜率关系来控制反射角、折射角与入射角关系，设计程序如下：function ZHEFAN; % 光的折射光的反射set(gcf,'doublebuffer','on'); %设置图片属性，双缓存防止图闪烁axis([-2,2,-1,1]);hold on; %设置坐标轴范围（x轴-2到2，y轴-1到1）rectangle('Position',[-2,-1,4,1],...'FaceColor',[0.1,0.6,0.6]); %给图形下半部分设置成水的颜色text(1.4,0.4,'air','color','r','fontsize',14)text(1.4,-0.4,'water','color','r','fontsize',14) %注明空气和水，并且设置字体n=1.5;t=0; %设置折射率text(0.7,0.6,['n= ',num2str(n)],'fontsize',14); %在图形上标明折射率HL=rectangle('Position',[-0.02,0.4,0.04,0.2],...'FaceColor',[ 0.3,0.8,0.4]); %在图形上画出光源Hi=plot([0,0],[0,0.4],'b'); %设置入射光Ho=plot([0,0],[0,-1]); %设置折射光Hr=plot([0,0],[0,1],'r'); %设置反射光xlabel('请按空格停止',... 'fontsize',14,'color','r'); %设置结束提示k=1;dt=0.1; %初始化k方便循环，设置入射光变化量while k %循环体pause(0.5); % 设置每次图形变换间隔为0.5秒s=get(gcf,'currentkey');if strcmp(s,'space');clc;k=0;end %输入空格终止演示，是图形停止if abs(t)>0.3*pidt=-dt;end %设置入射光变化的范围t=t+dt;A=t;Xi=0.4*tan(A);set(Hi,'xdata',[Xi,0]); %入射光发生改变Ao=asin(sin(A)/n);Xo=Xi+tan(Ao);set(Ho,'xdata',[Xi,Xo]); %绘制最后折射光Xr=Xi+tan(A);set(Hr,'xdata',[Xi,Xr]); %绘制最后反射光set(HL,'Facecolor',rand(1,3))endfigure(gcf); %显示图形窗口运行程序，得到运动的图形，即入射角改变，折射光和反射光的变化。