隨著計算機的計算能力的顯著提升,計算機的仿真模擬作為一種重要的輔助工具在教學和科學研究中的應(yīng)用越來越廣泛。在高等學校的大學物理教學中,計算機仿真模擬與課堂教學相結(jié)合已經(jīng)成為大學物理教學改革的發(fā)展趨勢。近些年,利用計算機的仿真模擬開展的虛擬實驗室已經(jīng)成為高等學校的大學物理實驗教學的重要組成部分。論文分析了高等學校大學物理教學的現(xiàn)狀,選取了大學物理教學中物理圖像較為抽象的光學部分進行了仿真模擬,包括楊氏雙縫干涉實驗和夫瑯禾費單縫衍射實驗。詳細地分析了將計算機仿真模擬與大學物理理論教學的結(jié)合注意事項,說明了利用仿真模擬輔助開展大學物理教學的優(yōu)點和可行性。

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【部分圖文】：

圖４圓盤衍射圖５為ＶｉｒｔｕａｌＬａｂ軟件模擬仿真的小孔衍射圖像和小孔衍射相位圖

點，即泊松亮斑．在真實實驗中很難找到泊松亮斑，利用虛擬仿真實驗可以彌補這方面缺陷．圖４圓盤衍射圖５為ＶｉｒｔｕａｌＬａｂ軟件模擬仿真的小孔衍射圖像和小孔衍射相位圖．圖５圖６如圖６呈現(xiàn)了光柵衍射現(xiàn)象的仿真實驗結(jié)果．從中可以直觀、準確、清楚地觀察到衍射側(cè)面光束分布以及光柵衍射的幅值分....

圖1楊氏雙縫干涉原理圖

經(jīng)以上分析可知楊氏雙縫干涉的條紋的特點為:第一,干涉條紋是明暗相間的,且變化是逐漸的,由最亮到最暗再到最亮。第二,中央條紋一定為亮條紋。第三,干涉條紋是等間距的,即相鄰亮條紋或暗條紋的距離是相等的。在大學物理的課程的授課的計算機上安裝數(shù)值模擬軟件,改變程序中的物理參量的數(shù)值,提前....

圖2楊氏雙縫干涉條紋與光強分布

在大學物理的課程的授課的計算機上安裝數(shù)值模擬軟件,改變程序中的物理參量的數(shù)值,提前編譯所編寫的程序,通過不同參數(shù)情況下程序所輸出的干涉圖樣的變化規(guī)律,這樣就利用計算機硬件和軟件實現(xiàn)光學的虛擬實驗室,方便教師和學生的學習和討論。實驗仿真前需要手動輸入想控制的變量,用λ表示單色光的波....

圖3夫瑯禾費單縫衍射原理圖

夫瑯禾費單縫衍射實驗的具體原理如圖3所示。一束平行光垂直照射在開有一條狹縫擋板上,狹縫寬度為a,擋板后有一已知焦距為f的透鏡,通過狹縫后的平行光經(jīng)過透鏡匯聚后,在位于透鏡焦距處的光屏上形成衍射條紋。夫瑯禾費單縫衍射圖樣的特點:中央有一條特別亮的亮條紋,兩側(cè)排列著強度極小的亮條紋,....

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