MATLAB大作业选登与deepSeek-R1实现-物理光学经典实验演示

[编者注：]以MATLAB大作业选登的方式发布贴子，内容还是以通识课为特点，所以，今天是App Designer平台的物理光学经典实验演示。演示内容包括杨氏双缝、洛埃镜(点光源)、单缝夫琅和费衍射和光栅。把大作业内容总结归纳后再向deepSeek-R1提问，做到deepSeek-R1实现与大作业内容基本一致，便于对比，总结提高。今天的MATLAB大作业成果与deepSeek-R1的实现结果，完成质量都比较高，不分伯仲，值得参考。

一、大作业成果简介

1、程序启动后的界面

2、根据提示器中的描述，输入相关参数，调整波长，可得结果，第一个是杨氏双缝

3、杨氏双缝还有第二窗口

4、杨氏双缝改变（增加）波长后的结果

5、杨氏双缝改变（减小）波长后的结果

6、洛埃镜(点光源)的成果

7、单缝夫琅和费衍射

8、光栅

二、程序设计视图

三、程序代码视图

classdef Optics < matlab.apps.AppBase

% Properties that correspond to app components

properties (Access = public)

      UIFigure       matlab.ui.Figure

      Label_8        matlab.ui.control.Label

      Label_7        matlab.ui.control.Label

      Label_6        matlab.ui.control.Label

      nmLabel        matlab.ui.control.Label

      Label_4        matlab.ui.control.Label

      TextArea       matlab.ui.control.TextArea

      Label_3        matlab.ui.control.Label

      EditField_3    matlab.ui.control.NumericEditField

      Label_2        matlab.ui.control.Label

      EditField_2    matlab.ui.control.NumericEditField

      mLabel         matlab.ui.control.Label

      EditField      matlab.ui.control.NumericEditField

      Label          matlab.ui.control.Label

      ButtonGroup    matlab.ui.container.ButtonGroup

      Button_4       matlab.ui.control.RadioButton

      Button_3       matlab.ui.control.RadioButton

      Button_2       matlab.ui.control.RadioButton

      Button         matlab.ui.control.RadioButton

      nmSlider       matlab.ui.control.Slider

      nmSliderLabel  matlab.ui.control.Label

      UIAxes         matlab.ui.control.UIAxes

end

properties (Access = private)

      R % Description

      G % Description

      B % Description

      WaveLength % Description

end

% Callbacks that handle component events

methods (Access = private)

% Value changed function: nmSlider

function nmSliderValueChanged(app, event)

          value = app.nmSlider.Value;

          app.WaveLength = value;

          app.Label_6.Text = num2str(value);

if 380<=value&&value<410

              app.R=0.6-0.41*(410-value)/30;

              app.G=0;

              app.B=0.39+0.6*(410-value)/30;

elseif 410<=value&&value<440

              app.R=0.19-0.19*(440-value)/30;

              app.G=0;

              app.B=1;

elseif 440<=value&&value<490

              app.R=0;

              app.G=1-(490-value)/50;

              app.B=1;

elseif 490<=value&&value<510

              app.R=0;

              app.G=1;

              app.B=(510-value)/20;

elseif 510<=value&&value<580

              app.R=1-(580-value)/70;

              app.G=1;

              app.B=0;

elseif 580<=value&&value<640

              app.R=1;

              app.G=(640-value)/60;

              app.B=0;

elseif 640<=value&&value<700

              app.R=1;

              app.G=0;

              app.B=0;

else

              app.R=0.35-0.65*(780-value)/80;

              app.G=0;

              app.B=0;

end

end

% Callback function: not associated with a component

function ButtonGroupSizeChanged(app, event)

end

% Selection changed function: ButtonGroup

function ButtonGroupSelectionChanged(app, event)

          selectedButton = app.ButtonGroup.SelectedObject;

switch selectedButton.Text

case '杨氏双缝'

                  app.EditField.Visible = 'on';

                  app.EditField_2.Visible = 'on';

                  app.EditField_3.Visible = 'off';

                  app.TextArea.Value = '请依次输入双缝间距、成像位置';

                  v1=app.EditField.Value;

                  v2=app.EditField_2.Value;

                  k1=(v2-v1/2)/10;

                  k2=(v2+v1/2)/10;

                  T=10*app.nmSlider.Value*10^-6/v1;

                  plot(-1:0.01:1,(cos(pi*(-1:.01:1)/T)).^2,'r-','Parent',app.UIAxes);

                  plot(zeros(201),-10:0.1:10,'k-','LineWidth',2);

                  hold on

                  plot(10*ones(201),-10:0.1:10,'k-','LineWidth',3);

                  plot(0:10,polyval([k1 v1/2],0:10),'Color',[app.R app.G app.B]);

                  plot(0:10,polyval([k2 -v1/2],0:10),'Color',[app.R app.G app.B]);

                  hold off

case '洛埃镜(点光源)'

                  app.EditField.Visible = 'off';

                  app.EditField_2.Visible = 'on';

                  app.EditField_3.Visible = 'on';

                  app.TextArea.Value = '请依次输入点光源纵坐标、成像位置';

                  y=app.EditField_2.Value;

                  v=app.EditField_3.Value;

                  x=(10*y)/(v+y);

                  k1=(v-y)/10;

                  k2=(v+y)/10;

                  T=10*app.nmSlider.Value*10^-6/2/y;

                  plot(0:0.01:1,(sin(pi*(0:.01:1)/T)).^2,'r-','Parent',app.UIAxes);

                  plot(0:10,zeros(11),'k-','LineWidth',2);

                  hold on

                  plot(10*ones(201),-10:0.1:10,'k-','LineWidth',3);

                  plot(0:10,polyval([k1,y],0:10),'Color',[app.R app.G app.B]);

                  plot(x:0.01:10,polyval([k2 -y],x:0.01:10),'Color',[app.R app.G app.B]);

                  plot(0:0.01:x,polyval([-k2 y],0:0.01:x),'Color',[app.R app.G app.B]);

                  hold off

case '单缝夫琅和费衍射'

                  app.EditField.Visible = 'on';

                  app.EditField_2.Visible = 'on';

                  app.EditField_3.Visible = 'off';

                  app.TextArea.Value = '请依次输入缝宽、出射光束角(度)';

                  d=app.EditField.Value;

                  r=pi*app.EditField_2.Value/180;

                  wl=app.nmSlider.Value;

                  N=pi*d*sin(-30:.1:30)/wl;

                  plot(5*tan(-30:.1:30),(1/wl^2).*(sin(N)/N).^2,'r-','Parent',app.UIAxes);

                  plot(zeros(21),-10:10,'k-','LineWidth',2,'Parent',app.UIAxes);

                  hold on

                  plot(5*ones(201),-10:0.1:10,'k-','LineWidth',2);

                  plot(10*ones(201),-10:0.1:10,'k-','LineWidth',3);

for i=-d/2:0.5:d/2

                      plot(-5:0,i*ones(6),'Color',[app.R app.G app.B]);

                      plot(0:5,polyval([tan(r) i],0:5),'Color',[app.R app.G app.B]);

                      plot(5:10,polyval([-i/5 2*i+5*tan(r)],5:10),'Color',[app.R app.G app.B]);

end

                  hold off

case '光栅'

                  app.EditField.Visible = 'on';

                  app.EditField_2.Visible = 'on';

                  app.EditField_3.Visible = 'on';

                  app.TextArea.Value = '请依次输入光栅常数、缝宽、出射光束角';

                  d=app.EditField.Value;

                  b=app.EditField_2.Value;

                  wl=app.nmSlider.Value;

                  M=pi*b*sin(-30:.1:30)/wl;

                  N=app.EditField_3.Value;

                  BB=pi*d*sin(-30:.1:30)/wl;

                  plot(5*tan(-30:.1:30),(1/wl^2).*(sin(M)/M)^2.*(sin(N.*BB)./sin(BB)).^2,'r-','Parent',app.UIAxes);

end

end

end

% Component initialization

methods (Access = private)

% Create UIFigure and components

function createComponents(app)

% Create UIFigure and hide until all components are created

          app.UIFigure = uifigure('Visible', 'off');

          app.UIFigure.Position = [100 100 640 455];

          app.UIFigure.Name = 'MATLAB App';

% Create UIAxes

          app.UIAxes = uiaxes(app.UIFigure);

          title(app.UIAxes, '像屏上光强分布')

          xlabel(app.UIAxes, 'y')

          ylabel(app.UIAxes, 'I')

          zlabel(app.UIAxes, 'Z')

          app.UIAxes.Position = [33 63 365 275];

% Create nmSliderLabel

          app.nmSliderLabel = uilabel(app.UIFigure);

          app.nmSliderLabel.HorizontalAlignment = 'right';

          app.nmSliderLabel.Position = [414 236 49 22];

          app.nmSliderLabel.Text = '波长/nm';

% Create nmSlider

          app.nmSlider = uislider(app.UIFigure);

          app.nmSlider.Limits = [380 780];

          app.nmSlider.ValueChangedFcn = createCallbackFcn(app, @nmSliderValueChanged, true);

          app.nmSlider.Position = [484 245 131 3];

          app.nmSlider.Value = 400;

% Create ButtonGroup

          app.ButtonGroup = uibuttongroup(app.UIFigure);

          app.ButtonGroup.SelectionChangedFcn = createCallbackFcn(app, @ButtonGroupSelectionChanged, true);

          app.ButtonGroup.Title = '挑选你的光学实验演示';

          app.ButtonGroup.Position = [415 276 210 158];

% Create Button

          app.Button = uiradiobutton(app.ButtonGroup);

          app.Button.Text = '杨氏双缝';

          app.Button.Position = [11 75 70 22];

          app.Button.Value = true;

% Create Button_2

          app.Button_2 = uiradiobutton(app.ButtonGroup);

          app.Button_2.Text = '洛埃镜(点光源)';

          app.Button_2.Position = [11 53 102 22];

% Create Button_3

          app.Button_3 = uiradiobutton(app.ButtonGroup);

          app.Button_3.Text = '单缝夫琅和费衍射';

          app.Button_3.Position = [11 31 118 22];

% Create Button_4

          app.Button_4 = uiradiobutton(app.ButtonGroup);

          app.Button_4.Text = '光栅';

          app.Button_4.Position = [11 9 46 22];

% Create Label

          app.Label = uilabel(app.UIFigure);

          app.Label.HorizontalAlignment = 'right';

          app.Label.Visible = 'off';

          app.Label.Position = [434 172 36 22];

          app.Label.Text = '输入1';

% Create EditField

          app.EditField = uieditfield(app.UIFigure, 'numeric');

          app.EditField.Visible = 'off';

          app.EditField.Position = [485 162 109 41];

          app.EditField.Value = 12;

% Create mLabel

          app.mLabel = uilabel(app.UIFigure);

          app.mLabel.HorizontalAlignment = 'right';

          app.mLabel.Visible = 'off';

          app.mLabel.Position = [434 124 36 22];

          app.mLabel.Text = '输入2';

% Create EditField_2

          app.EditField_2 = uieditfield(app.UIFigure, 'numeric');

          app.EditField_2.Visible = 'off';

          app.EditField_2.Position = [485 114 109 41];

          app.EditField_2.Value = 20;

% Create Label_2

          app.Label_2 = uilabel(app.UIFigure);

          app.Label_2.HorizontalAlignment = 'right';

          app.Label_2.Visible = 'off';

          app.Label_2.Position = [434 73 36 22];

          app.Label_2.Text = '输入3';

% Create EditField_3

          app.EditField_3 = uieditfield(app.UIFigure, 'numeric');

          app.EditField_3.Visible = 'off';

          app.EditField_3.Position = [485 63 109 41];

          app.EditField_3.Value = 25;

% Create Label_3

          app.Label_3 = uilabel(app.UIFigure);

          app.Label_3.HorizontalAlignment = 'right';

          app.Label_3.Position = [33 362 41 22];

          app.Label_3.Text = '提示器';

% Create TextArea

          app.TextArea = uitextarea(app.UIFigure);

          app.TextArea.Position = [89 355 309 31];

% Create Label_4

          app.Label_4 = uilabel(app.UIFigure);

          app.Label_4.FontName = '楷体';

          app.Label_4.FontSize = 24;

          app.Label_4.FontWeight = 'bold';

          app.Label_4.Position = [42 393 348 52];

          app.Label_4.Text = '物理光学经典实验演示';

% Create nmLabel

          app.nmLabel = uilabel(app.UIFigure);

          app.nmLabel.HorizontalAlignment = 'right';

          app.nmLabel.FontName = '楷体';

          app.nmLabel.FontSize = 14;

          app.nmLabel.Position = [432 7 96 42];

          app.nmLabel.Text = '当前波长/nm：';

% Create Label_6

          app.Label_6 = uilabel(app.UIFigure);

          app.Label_6.HorizontalAlignment = 'center';

          app.Label_6.FontSize = 18;

          app.Label_6.Position = [527 7 98 42];

          app.Label_6.Text = '---';

% Create Label_7

          app.Label_7 = uilabel(app.UIFigure);

          app.Label_7.FontName = '楷体';

          app.Label_7.FontSize = 8;

          app.Label_7.Position = [10 7 297 30];

          app.Label_7.Text = {'注：1.光栅光线较为杂乱，难以表示，只有光强分布。'; '2.使用时必须首先拖动波长滑块。'};

% Create Label_8

          app.Label_8 = uilabel(app.UIFigure);

          app.Label_8.FontName = '等线';

          app.Label_8.FontSize = 8;

          app.Label_8.Position = [1 433 92 22];

          app.Label_8.Text = '06022412蒋汉闻';

% Show the figure after all components are created

          app.UIFigure.Visible = 'on';

end

end

% App creation and deletion

methods (Access = public)

% Construct app

function app = Optics

% Create UIFigure and components

          createComponents(app)

% Register the app with App Designer

          registerApp(app, app.UIFigure)

if nargout == 0

              clear app

end

end

% Code that executes before app deletion

function delete(app)

% Delete UIFigure when app is deleted

          delete(app.UIFigure)

end

end

end

四、代码形式代码视图

.rtcContent { padding: 30px; } .lineNode {font-size: 10pt; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, "Courier New", monospace; font-style: normal; font-weight: normal; }classdef Optics < matlab.apps.AppBase   % Properties that correspond to app components   properties (Access = public)       UIFigure       matlab.ui.Figure       Label_8        matlab.ui.control.Label       Label_7        matlab.ui.control.Label       Label_6        matlab.ui.control.Label       nmLabel        matlab.ui.control.Label       Label_4        matlab.ui.control.Label       TextArea       matlab.ui.control.TextArea       Label_3        matlab.ui.control.Label       EditField_3    matlab.ui.control.NumericEditField       Label_2        matlab.ui.control.Label       EditField_2    matlab.ui.control.NumericEditField       mLabel         matlab.ui.control.Label       EditField      matlab.ui.control.NumericEditField       Label          matlab.ui.control.Label       ButtonGroup    matlab.ui.container.ButtonGroup       Button_4       matlab.ui.control.RadioButton       Button_3       matlab.ui.control.RadioButton       Button_2       matlab.ui.control.RadioButton       Button         matlab.ui.control.RadioButton       nmSlider       matlab.ui.control.Slider       nmSliderLabel  matlab.ui.control.Label       UIAxes         matlab.ui.control.UIAxes   end   properties (Access = private)       R % Description       G % Description       B % Description       WaveLength % Description   end   % Callbacks that handle component events   methods (Access = private)       % Value changed function: nmSlider       function nmSliderValueChanged(app, event)           value = app.nmSlider.Value;           app.WaveLength = value;           app.Label_6.Text = num2str(value);           if 380<=value&&value<410               app.R=0.6-0.41*(410-value)/30;               app.G=0;               app.B=0.39+0.6*(410-value)/30;           elseif 410<=value&&value<440               app.R=0.19-0.19*(440-value)/30;               app.G=0;               app.B=1;           elseif 440<=value&&value<490               app.R=0;               app.G=1-(490-value)/50;               app.B=1;           elseif 490<=value&&value<510               app.R=0;               app.G=1;               app.B=(510-value)/20;           elseif 510<=value&&value<580               app.R=1-(580-value)/70;               app.G=1;               app.B=0;           elseif 580<=value&&value<640               app.R=1;               app.G=(640-value)/60;               app.B=0;           elseif 640<=value&&value<700               app.R=1;               app.G=0;               app.B=0;           else               app.R=0.35-0.65*(780-value)/80;               app.G=0;               app.B=0;           end       end       % Callback function: not associated with a component       function ButtonGroupSizeChanged(app, event)       end       % Selection changed function: ButtonGroup       function ButtonGroupSelectionChanged(app, event)           selectedButton = app.ButtonGroup.SelectedObject;           switch selectedButton.Text               case '杨氏双缝'                   app.EditField.Visible = 'on';                   app.EditField_2.Visible = 'on';                   app.EditField_3.Visible = 'off';                   app.TextArea.Value = '请依次输入双缝间距、成像位置';                   v1=app.EditField.Value;                   v2=app.EditField_2.Value;                   k1=(v2-v1/2)/10;                   k2=(v2+v1/2)/10;                   T=10*app.nmSlider.Value*10^-6/v1;                   plot(-1:0.01:1,(cos(pi*(-1:.01:1)/T)).^2,'r-','Parent',app.UIAxes);                   plot(zeros(201),-10:0.1:10,'k-','LineWidth',2);                   hold on                   plot(10*ones(201),-10:0.1:10,'k-','LineWidth',3);                   plot(0:10,polyval([k1 v1/2],0:10),'Color',[app.R app.G app.B]);                   plot(0:10,polyval([k2 -v1/2],0:10),'Color',[app.R app.G app.B]);                   hold off               case '洛埃镜(点光源)'                   app.EditField.Visible = 'off';                   app.EditField_2.Visible = 'on';                   app.EditField_3.Visible = 'on';                   app.TextArea.Value = '请依次输入点光源纵坐标、成像位置';                   y=app.EditField_2.Value;                   v=app.EditField_3.Value;                   x=(10*y)/(v+y);                   k1=(v-y)/10;                   k2=(v+y)/10;                   T=10*app.nmSlider.Value*10^-6/2/y;                   plot(0:0.01:1,(sin(pi*(0:.01:1)/T)).^2,'r-','Parent',app.UIAxes);                   plot(0:10,zeros(11),'k-','LineWidth',2);                   hold on                   plot(10*ones(201),-10:0.1:10,'k-','LineWidth',3);                   plot(0:10,polyval([k1,y],0:10),'Color',[app.R app.G app.B]);                   plot(x:0.01:10,polyval([k2 -y],x:0.01:10),'Color',[app.R app.G app.B]);                   plot(0:0.01:x,polyval([-k2 y],0:0.01:x),'Color',[app.R app.G app.B]);                   hold off               case '单缝夫琅和费衍射'                   app.EditField.Visible = 'on';                   app.EditField_2.Visible = 'on';                   app.EditField_3.Visible = 'off';                   app.TextArea.Value = '请依次输入缝宽、出射光束角(度)';                   d=app.EditField.Value;                   r=pi*app.EditField_2.Value/180;                   wl=app.nmSlider.Value;                   N=pi*d*sin(-30:.1:30)/wl;                   plot(5*tan(-30:.1:30),(1/wl^2).*(sin(N)/N).^2,'r-','Parent',app.UIAxes);                   plot(zeros(21),-10:10,'k-','LineWidth',2,'Parent',app.UIAxes);                   hold on                   plot(5*ones(201),-10:0.1:10,'k-','LineWidth',2);                   plot(10*ones(201),-10:0.1:10,'k-','LineWidth',3);                   for i=-d/2:0.5:d/2                       plot(-5:0,i*ones(6),'Color',[app.R app.G app.B]);                       plot(0:5,polyval([tan(r) i],0:5),'Color',[app.R app.G app.B]);                       plot(5:10,polyval([-i/5 2*i+5*tan(r)],5:10),'Color',[app.R app.G app.B]);                   end                   hold off               case '光栅'                   app.EditField.Visible = 'on';                   app.EditField_2.Visible = 'on';                   app.EditField_3.Visible = 'on';                   app.TextArea.Value = '请依次输入光栅常数、缝宽、出射光束角';                   d=app.EditField.Value;                   b=app.EditField_2.Value;                   wl=app.nmSlider.Value;                   M=pi*b*sin(-30:.1:30)/wl;                   N=app.EditField_3.Value;                   BB=pi*d*sin(-30:.1:30)/wl;                   plot(5*tan(-30:.1:30),(1/wl^2).*(sin(M)/M)^2.*(sin(N.*BB)./sin(BB)).^2,'r-','Parent',app.UIAxes);           end       end   end   % Component initialization   methods (Access = private)       % Create UIFigure and components       function createComponents(app)           % Create UIFigure and hide until all components are created           app.UIFigure = uifigure('Visible', 'off');           app.UIFigure.Position = [100 100 640 455];           app.UIFigure.Name = 'MATLAB App';           % Create UIAxes           app.UIAxes = uiaxes(app.UIFigure);           title(app.UIAxes, '像屏上光强分布')           xlabel(app.UIAxes, 'y')           ylabel(app.UIAxes, 'I')           zlabel(app.UIAxes, 'Z')           app.UIAxes.Position = [33 63 365 275];           % Create nmSliderLabel           app.nmSliderLabel = uilabel(app.UIFigure);           app.nmSliderLabel.HorizontalAlignment = 'right';           app.nmSliderLabel.Position = [414 236 49 22];           app.nmSliderLabel.Text = '波长/nm';           % Create nmSlider           app.nmSlider = uislider(app.UIFigure);           app.nmSlider.Limits = [380 780];           app.nmSlider.ValueChangedFcn = createCallbackFcn(app, @nmSliderValueChanged, true);           app.nmSlider.Position = [484 245 131 3];           app.nmSlider.Value = 400;           % Create ButtonGroup           app.ButtonGroup = uibuttongroup(app.UIFigure);           app.ButtonGroup.SelectionChangedFcn = createCallbackFcn(app, @ButtonGroupSelectionChanged, true);           app.ButtonGroup.Title = '挑选你的光学实验演示';           app.ButtonGroup.Position = [415 276 210 158];           % Create Button           app.Button = uiradiobutton(app.ButtonGroup);           app.Button.Text = '杨氏双缝';           app.Button.Position = [11 75 70 22];           app.Button.Value = true;           % Create Button_2           app.Button_2 = uiradiobutton(app.ButtonGroup);           app.Button_2.Text = '洛埃镜(点光源)';           app.Button_2.Position = [11 53 102 22];           % Create Button_3           app.Button_3 = uiradiobutton(app.ButtonGroup);           app.Button_3.Text = '单缝夫琅和费衍射';           app.Button_3.Position = [11 31 118 22];           % Create Button_4           app.Button_4 = uiradiobutton(app.ButtonGroup);           app.Button_4.Text = '光栅';           app.Button_4.Position = [11 9 46 22];           % Create Label           app.Label = uilabel(app.UIFigure);           app.Label.HorizontalAlignment = 'right';           app.Label.Visible = 'off';           app.Label.Position = [434 172 36 22];           app.Label.Text = '输入1';           % Create EditField           app.EditField = uieditfield(app.UIFigure, 'numeric');           app.EditField.Visible = 'off';           app.EditField.Position = [485 162 109 41];           app.EditField.Value = 12;           % Create mLabel           app.mLabel = uilabel(app.UIFigure);           app.mLabel.HorizontalAlignment = 'right';           app.mLabel.Visible = 'off';           app.mLabel.Position = [434 124 36 22];           app.mLabel.Text = '输入2';           % Create EditField_2           app.EditField_2 = uieditfield(app.UIFigure, 'numeric');           app.EditField_2.Visible = 'off';           app.EditField_2.Position = [485 114 109 41];           app.EditField_2.Value = 20;           % Create Label_2           app.Label_2 = uilabel(app.UIFigure);           app.Label_2.HorizontalAlignment = 'right';           app.Label_2.Visible = 'off';           app.Label_2.Position = [434 73 36 22];           app.Label_2.Text = '输入3';           % Create EditField_3           app.EditField_3 = uieditfield(app.UIFigure, 'numeric');           app.EditField_3.Visible = 'off';           app.EditField_3.Position = [485 63 109 41];           app.EditField_3.Value = 25;           % Create Label_3           app.Label_3 = uilabel(app.UIFigure);           app.Label_3.HorizontalAlignment = 'right';           app.Label_3.Position = [33 362 41 22];           app.Label_3.Text = '提示器';           % Create TextArea           app.TextArea = uitextarea(app.UIFigure);           app.TextArea.Position = [89 355 309 31];           % Create Label_4           app.Label_4 = uilabel(app.UIFigure);           app.Label_4.FontName = '楷体';           app.Label_4.FontSize = 24;           app.Label_4.FontWeight = 'bold';           app.Label_4.Position = [42 393 348 52];           app.Label_4.Text = '物理光学经典实验演示';           % Create nmLabel           app.nmLabel = uilabel(app.UIFigure);           app.nmLabel.HorizontalAlignment = 'right';           app.nmLabel.FontName = '楷体';           app.nmLabel.FontSize = 14;           app.nmLabel.Position = [432 7 96 42];           app.nmLabel.Text = '当前波长/nm：';           % Create Label_6           app.Label_6 = uilabel(app.UIFigure);           app.Label_6.HorizontalAlignment = 'center';           app.Label_6.FontSize = 18;           app.Label_6.Position = [527 7 98 42];           app.Label_6.Text = '---';           % Create Label_7           app.Label_7 = uilabel(app.UIFigure);           app.Label_7.FontName = '楷体';           app.Label_7.FontSize = 8;           app.Label_7.Position = [10 7 297 30];           app.Label_7.Text = {'注：1.光栅光线较为杂乱，难以表示，只有光强分布。'; '2.使用时必须首先拖动波长滑块。'};           % Create Label_8           app.Label_8 = uilabel(app.UIFigure);           app.Label_8.FontName = '等线';           app.Label_8.FontSize = 8;           app.Label_8.Position = [1 433 92 22];           app.Label_8.Text = '06022412蒋汉闻';           % Show the figure after all components are created           app.UIFigure.Visible = 'on';       end   end   % App creation and deletion   methods (Access = public)       % Construct app       function app = Optics           % Create UIFigure and components           createComponents(app)           % Register the app with App Designer           registerApp(app, app.UIFigure)           if nargout == 0               clear app           end       end       % Code that executes before app deletion       function delete(app)           % Delete UIFigure when app is deleted           delete(app.UIFigure)       end   endend

五、程序文件目录清单

六、deepSeek-R1实现

1、提问

帮我在matlab环境下使用App Designer工具写一个物理光学经典实验演示的程序，功能包括杨氏双缝、洛埃镜(点光源)、单缝夫琅和费衍射和光栅，要有输入相关参数的编辑框及提示，以及更改波长的滑块，然后通过坐标轴展示图像信息。

2、思考

3、答案

4、主要特点和使用说明

5、运行结果

1、程序启动后的运行结果，使用了startupFcn函数

2、更改参数和波长，通过updateParameters函数可及时看到结果变化。

6、程序代码

classdef OpticalExperiments < matlab.apps.AppBase

% Properties (UI Components)

properties (Access = public)

      UIFigure            matlab.ui.Figure

      ExperimentDropDown  matlab.ui.control.DropDown

      ParametersPanel     matlab.ui.container.Panel

      dEditField          matlab.ui.control.NumericEditField

      aEditField          matlab.ui.control.NumericEditField

      LEditField          matlab.ui.control.NumericEditField

      NEditField          matlab.ui.control.NumericEditField

      WavelengthSlider    matlab.ui.control.Slider

      UIAxes              matlab.ui.control.UIAxes

% 添加更多UI组件...

end

% 属性 (参数存储)

properties (Access = private)

      lambda = 632.8e-9;   % 默认波长 (632.8nm)

      d = 0.1e-3;         % 双缝间距/洛埃镜缝宽

      a = 0.02e-3;        % 单缝宽度

      L = 1;              % 屏幕距离 (m)

      N = 5000;           % 光栅刻线数

end

% 回调方法

methods (Access = private)

% 更新参数值

function updateParameters(app)

% 从UI组件获取最新参数值

          app.lambda = app.WavelengthSlider.Value * 1e-9;

          app.d = app.dEditField.Value * 1e-3;

          app.a = app.aEditField.Value * 1e-3;

          app.L = app.LEditField.Value;

          app.N = app.NEditField.Value;

% 更新绘图

          updatePlot(app);

end

% 更新实验绘图

function updatePlot(app)

          cla(app.UIAxes);

% 根据选择的实验进行绘图

switch app.ExperimentDropDown.Value

case '杨氏双缝'

                  plotYoung(app);

case '洛埃镜'

                  plotLloyd(app);

case '单缝衍射'

                  plotSingleSlit(app);

case '光栅'

                  plotGrating(app);

end

end

% 杨氏双缝绘图函数

function plotYoung(app)

          y = linspace(-0.02, 0.02, 1000); % 观察屏位置范围

          phi = (2*pi/app.lambda) * (app.d*y)/app.L;

          I = cos(phi/2).^2; % 干涉强度分布

          plot(app.UIAxes, y*1000, I, 'LineWidth', 2);

          title(app.UIAxes, '杨氏双缝干涉图样');

          xlabel(app.UIAxes, '位置 (mm)');

          ylabel(app.UIAxes, '相对光强');

          axis(app.UIAxes, 'tight');

end

% 其他实验绘图函数（省略类似结构）...

% 创建UI组件

function createComponents(app)

% 创建主窗口

          app.UIFigure = uifigure('Name', '光学实验演示');

          app.UIFigure.Position = [100 100 800 600];

% 创建实验选择下拉菜单

          app.ExperimentDropDown = uidropdown(app.UIFigure);

          app.ExperimentDropDown.Items = {'杨氏双缝', '洛埃镜', '单缝衍射', '光栅'};

          app.ExperimentDropDown.Position = [50 550 150 22];

          app.ExperimentDropDown.ValueChangedFcn = @(~,~) app.updatePlot;

% 创建参数面板

          app.ParametersPanel = uipanel(app.UIFigure);

          app.ParametersPanel.Title = '实验参数';

          app.ParametersPanel.Position = [50 350 250 180];

% 创建参数输入框

          createParamField(app, 'dEditField', '缝间距/缝宽 (mm):', 0.1, [20 120 100 22]);

          createParamField(app, 'aEditField', '单缝宽度 (mm):', 0.02, [20 80 100 22]);

          createParamField(app, 'LEditField', '屏幕距离 (m):', 1, [20 40 100 22]);

          createParamField(app, 'NEditField', '光栅刻线数:', 5000, [20 0 100 22]);

% 创建波长滑块

          app.WavelengthSlider = uislider(app.UIFigure);

          app.WavelengthSlider.Limits = [400 700];

          app.WavelengthSlider.Value = 632.8;

          app.WavelengthSlider.Position = [350 50 400 3];

          app.WavelengthSlider.ValueChangedFcn = @(~,~) app.updateParameters;

% 创建坐标轴

          app.UIAxes = uiaxes(app.UIFigure);

          app.UIAxes.Position = [350 150 400 400];

end

% 辅助函数：创建参数输入框

function createParamField(app, fieldName, labelText, defaultValue, position)

          uilabel(app.ParametersPanel, 'Text', labelText, 'Position', [position(1) position(2)+25 150 15]);

          app.(fieldName) = uieditfield(app.ParametersPanel, 'numeric',...

'Value', defaultValue, 'Position', position);

          app.(fieldName).ValueChangedFcn = @(~,~) app.updateParameters;

end

end

% App初始化方法

methods (Access = private)

% 创建UI

function startupFcn(app)

          createComponents(app);

          updatePlot(app);

end

end

% 公共方法

methods (Access = public)

% 构造函数

function app = OpticalExperiments

          startupFcn(app);

          registerApp(app, app.UIFigure);

          app.UIFigure.Visible = 'on';

end

end

end

7、代码形式程序代码

.rtcContent { padding: 30px; } .lineNode {font-size: 10pt; font-family: Menlo, Monaco, Consolas, "Courier New", monospace; font-style: normal; font-weight: normal; }classdef OpticalExperiments < matlab.apps.AppBase   % Properties (UI Components)   properties (Access = public)       UIFigure            matlab.ui.Figure       ExperimentDropDown  matlab.ui.control.DropDown       ParametersPanel     matlab.ui.container.Panel       dEditField          matlab.ui.control.NumericEditField       aEditField          matlab.ui.control.NumericEditField       LEditField          matlab.ui.control.NumericEditField       NEditField          matlab.ui.control.NumericEditField       WavelengthSlider    matlab.ui.control.Slider       UIAxes              matlab.ui.control.UIAxes       % 添加更多UI组件...   end   % 属性 (参数存储)   properties (Access = private)       lambda = 632.8e-9;   % 默认波长 (632.8nm)       d = 0.1e-3;         % 双缝间距/洛埃镜缝宽       a = 0.02e-3;        % 单缝宽度       L = 1;              % 屏幕距离 (m)       N = 5000;           % 光栅刻线数   end   % 回调方法   methods (Access = private)       % 更新参数值       function updateParameters(app)           % 从UI组件获取最新参数值           app.lambda = app.WavelengthSlider.Value * 1e-9;           app.d = app.dEditField.Value * 1e-3;           app.a = app.aEditField.Value * 1e-3;           app.L = app.LEditField.Value;           app.N = app.NEditField.Value;           % 更新绘图           updatePlot(app);       end       % 更新实验绘图       function updatePlot(app)           cla(app.UIAxes);           % 根据选择的实验进行绘图           switch app.ExperimentDropDown.Value               case '杨氏双缝'                   plotYoung(app);               case '洛埃镜'                   plotLloyd(app);               case '单缝衍射'                   plotSingleSlit(app);               case '光栅'                   plotGrating(app);           end       end       % 杨氏双缝绘图函数       function plotYoung(app)           y = linspace(-0.02, 0.02, 1000); % 观察屏位置范围           phi = (2*pi/app.lambda) * (app.d*y)/app.L;           I = cos(phi/2).^2; % 干涉强度分布           plot(app.UIAxes, y*1000, I, 'LineWidth', 2);           title(app.UIAxes, '杨氏双缝干涉图样');           xlabel(app.UIAxes, '位置 (mm)');           ylabel(app.UIAxes, '相对光强');           axis(app.UIAxes, 'tight');       end       % 其他实验绘图函数（省略类似结构）...       % 创建UI组件       function createComponents(app)           % 创建主窗口           app.UIFigure = uifigure('Name', '光学实验演示');           app.UIFigure.Position = [100 100 800 600];           % 创建实验选择下拉菜单           app.ExperimentDropDown = uidropdown(app.UIFigure);           app.ExperimentDropDown.Items = {'杨氏双缝', '洛埃镜', '单缝衍射', '光栅'};           app.ExperimentDropDown.Position = [50 550 150 22];           app.ExperimentDropDown.ValueChangedFcn = @(~,~) app.updatePlot;           % 创建参数面板           app.ParametersPanel = uipanel(app.UIFigure);           app.ParametersPanel.Title = '实验参数';           app.ParametersPanel.Position = [50 350 250 180];           % 创建参数输入框           createParamField(app, 'dEditField', '缝间距/缝宽 (mm):', 0.1, [20 120 100 22]);           createParamField(app, 'aEditField', '单缝宽度 (mm):', 0.02, [20 80 100 22]);           createParamField(app, 'LEditField', '屏幕距离 (m):', 1, [20 40 100 22]);           createParamField(app, 'NEditField', '光栅刻线数:', 5000, [20 0 100 22]);           % 创建波长滑块           app.WavelengthSlider = uislider(app.UIFigure);           app.WavelengthSlider.Limits = [400 700];           app.WavelengthSlider.Value = 632.8;           app.WavelengthSlider.Position = [350 50 400 3];           app.WavelengthSlider.ValueChangedFcn = @(~,~) app.updateParameters;           % 创建坐标轴           app.UIAxes = uiaxes(app.UIFigure);           app.UIAxes.Position = [350 150 400 400];       end       % 辅助函数：创建参数输入框       function createParamField(app, fieldName, labelText, defaultValue, position)           uilabel(app.ParametersPanel, 'Text', labelText, 'Position', [position(1) position(2)+25 150 15]);           app.(fieldName) = uieditfield(app.ParametersPanel, 'numeric',...               'Value', defaultValue, 'Position', position);           app.(fieldName).ValueChangedFcn = @(~,~) app.updateParameters;       end   end   % App初始化方法   methods (Access = private)       % 创建UI       function startupFcn(app)           createComponents(app);           updatePlot(app);       end   end   % 公共方法   methods (Access = public)       % 构造函数       function app = OpticalExperiments           startupFcn(app);           registerApp(app, app.UIFigure);           app.UIFigure.Visible = 'on';       end   endend

最后，正如deepSeek-R1在实现中所提示的，这个程序需要继续补充另外三个实验的具体计算和绘图函数（plotLloyd, plotSingleSlit, plotGrating），也给出了典型的光学公式供参考。因为有大作业参考，这三个函数编者就不完善了。这次deepSeek给出的是傻瓜式的程序，所以，我就更加偷懒了，很快完成deepSeek-R1的实现。