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大学物理实验, 2026, 39(2): 95-100     https://doi.org/10.14139/j.cnki.cn22-1228.2026.02.017
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基于 MATLAB GUI 夫琅禾费衍射教学资源开发#br#
赵颖慧,于伟威 *
辽宁师范大学 物理与电子技术学院,辽宁 大连 116029
The Exploitation of Fraunhofer Diffraction Educational Materials Utilizing MATLAB GUI#br#
ZHAO Yinghui,YU Weiwei *
School of Physics and Electronic Technology,Liaoning Normal University,Dalian 116029,China
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摘要 物理实验教学中引入仿真系统可突破传统实验所受的时间、空间和设备等条件限制,提高实验效率,促进学生深化原理理解并推动教学提质。本研究针对夫琅禾费衍射直观化教学需求,基于MATLAB GUI 开发了集现象模拟、参数调控与原理阐释的仿真教学程序。程序以衍射理论为核心,构建单缝、圆孔及矩孔衍射物理模型,通过交互式界面实现入射波长、孔径尺寸、透镜焦距等参数实时调节,同步呈现衍射光强分布曲线与多维图样,且支持单色光与白光衍射现象展示。程序兼具静图输出与动
图演示功能,能直观呈现衍射现象及参数影响规律,为学生理解抽象物理概念、培养科学探究素养提供有力支撑。
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赵颖慧
于伟威
关键词:  MATLAB 仿真  单缝衍射  圆孔衍射  矩孔衍射  多参数调节    
Abstract: Introducing simulation systems into physics laboratory teaching can overcome the limitations of
traditional experiments in terms of time,space,and equipment,improve experimental efficiency,help students
deepen their understanding of principles,and enhance the quality of teaching. This study addresses the
pedagogical requirements for understanding Fraunhofer diffraction and creates a MATLAB GUI-based
integrated simulation training software that incorporates phenomenon simulation,parameter manipulation,and
theoretical explanations.The curriculum focuses on diffraction theory and develops physical models for single-
slit,circular aperture,and rectangular aperture (diffraction grating)diffraction.Users can modify parameters
such as incoming wavelength,aperture size,and lens focal length in real time via an interactive interface while
presenting the curves of diffraction intensity distribution and multi-dimensional patterns. It facilitates
demonstrations of both monochromatic and white-light diffraction.The program provides still images and moving
graphics that clearly explain diffraction phenomena and how different factors affect them,helping students grasp
difficult physical ideas and encouraging their interest in science.
Key words:  MATLAB simulation    single-slit diffraction    circular aperture diffraction    rectangular aperture diffraction    multi-parameter adjustment
                    发布日期:  2026-04-25     
ZTFLH:  O 441  
基金资助: 2025 辽宁师范大学人工智能赋能本科教学改革研究项目(Lsrgznjg202519);2025 年辽宁师范大学教师教育实践中心专项
课题(JSJYSJZXKT2025029)
引用本文:    
赵颖慧, 于伟威 . 基于 MATLAB GUI 夫琅禾费衍射教学资源开发#br#[J]. 大学物理实验, 2026, 39(2): 95-100.
ZHAO Yinghui, YU Weiwei . The Exploitation of Fraunhofer Diffraction Educational Materials Utilizing MATLAB GUI#br#. Physical Experiment of College, 2026, 39(2): 95-100.
链接本文:  
https://dawushiyan.jlict.edu.cn/CN/10.14139/j.cnki.cn22-1228.2026.02.017  或          https://dawushiyan.jlict.edu.cn/CN/Y2026/V39/I2/95
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