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编程模拟光学实验 概述：使用 Python 语言编程模拟自然光单缝衍射、双缝干涉以及方孔衍射现象 并作出图像。自然光通过取 7 个特征波长的光混合以及通过公式计算出 3000 个 波长的值混合两者方法来模拟。 一、模拟结果 单缝衍射： 七种光混合结果 3000 种光混合结果 双缝干涉： 七种光混合结果 3000 种光混合结果 方孔衍射： 单色光结果 七种光混合结果 3000 种光混合结果 二、程序代码： 1）单缝衍射： 2）双缝干涉： 3）方孔衍射： 三、结果分析与总结 通过编程模拟得到了自然光单缝衍射、双缝干涉和方孔衍射的图像，图像结 果基本和真实的实验图相吻合。通过查阅资料和思考，我认为有以下几个原因将 导致模拟图和实际结果的差异： 1. 模拟中使用的方法是将波长转换为 RGB 系统表示的颜色，使用的公式是 近似的对应公式，和实际情况有一定误差。 2. 模拟中分别使用了 7 种波长和 3000 种波长混合来代表自然光，是离散 量的叠加，且默认各波长所占比例相同。而实际中自然光的波长是连续 分布，且各波长比例并不一致。 3. 模拟中认为各波长光强相等，实际上有差异。 4. 衍射模拟使用的公式中有近似处理的量，不够准确。 5. 模拟中光强范围取为 0-255 的整数，表示出的光强差别不够细致。
