matlab画Ariy disk

Fanxing-ai

求助，如何用matlab画出艾里斑，以数值孔径和光波长为输入变量，该怎么写代码？

yassin999

不懂，帮你问了下gpt。

要使用MATLAB绘制艾里斑，您可以按照以下步骤进行操作：

定义相关参数：首先，您需要定义数值孔径（NA）和光波长（λ）。例如，您可以将它们定义为变量，如NA和lambda。
创建网格：使用meshgrid函数创建一个网格，该网格覆盖在一个正方形区域内

[x, y] = meshgrid(-1:0.01:1, -1:0.01:1);

这将创建一个以中心为原点的二维网格，每个点的间距为0.01。

计算相位分布：根据艾里斑的公式，计算每个网格点的相位分布。假设相位相位为0的中心点位于原点，可以使用以下公式计算相位：

phase = k * (x.^2 + y.^2);

这里的k是波数，可以通过以下公式计算：

k = 2*pi / lambda;

计算幅度分布：根据相位分布计算幅度分布。使用以下公式：
这个公式是艾里斑幅度的标准形式。
绘制图像：使用surf函数将相位和幅度绘制成三维图形。

figure;
surf(x, y, phase, 'EdgeColor', 'none');
title('Phase Distribution');
xlabel('X');
ylabel('Y');
zlabel('Phase');

figure;
surf(x, y, amplitude, 'EdgeColor', 'none');
title('Amplitude Distribution');
xlabel('X');
ylabel('Y');
zlabel('Amplitude');

这将分别绘制相位和幅度的三维图形。

完整的MATLAB代码示例如下：

% 定义参数
NA = 0.5; % 数值孔径
lambda = 0.5; % 光波长

% 创建网格
[x, y] = meshgrid(-1:0.01:1, -1:0.01:1);

% 计算波数
k = 2*pi / lambda;

% 计算相位分布
phase = k * (x.^2 + y.^2);

% 计算幅度分布
amplitude = (2*NA / lambda) * sqrt(1 - (lambda / NA)^2 * (x.^2 + y.^2));

% 绘制相位图
figure;
surf(x, y, phase, 'EdgeColor', 'none');
title('Phase Distribution');
xlabel('X');
ylabel('Y');
zlabel('Phase');

% 绘制幅度图
figure;
surf(x, y, amplitude, 'EdgeColor', 'none');
title('Amplitude Distribution');
xlabel('X');
ylabel('Y');
zlabel('Amplitude');