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

在大學(xué)物理的課程的授課的計算機(jī)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(jī)硬件和軟件實現(xiàn)光學(xué)的虛擬實驗室,方便教師和學(xué)生的學(xué)習(xí)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(fèi)單縫衍射原理圖

夫瑯禾費(fèi)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(fèi)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(qiáng)度極小的亮條紋,....

本文編號：3921024