用Matlab在光的衍射教学中的模拟研究

MATLAB将高性能的数值计算和可视化功能集成在一起,并提供了大量的内置函数,从而被广泛地应用于各种科研与教学领域。本文系统地探讨了利用Maltab实现光学仿真的方法,并具体给出了各种仿真结果。以单缝衍射、光栅衍射为例,模拟出了在这两种情况下的衍射图样及光强分布曲线。实验结果与理论相符合,对大学物理的光学实验教学起到了一定的促进作用。     

基于Matlab的光学图样的仿真

随着计算机技术的快速发展和应用的普及,将计算机应用在物理实验上也变得越来越广泛。而计算机的仿真技术不仅可以应用在科学计算和工程设计,在光学实验仿真上也发挥着重要作用。Matlab就是其中一种方便实用的仿真、模拟、计算软件。计算机仿真具有以下特点:运算速度快;可以减少外界条件对实验的限制;计算机在模拟过程中所展示出的各种实验现象、状态,具有观测方便,过程可控制等方面的优点。利用Matlab对光学实验如干涉、衍射、偏振等的仿真应用已经成为现代大学物理教学和实践的重要组成部分,也将成为必不可少的依托手段。     

三维光学实验仿真

以光的夫琅禾费多缝衍射、多缝干涉、夫琅禾费圆孔、矩形孔衍射、牛顿环实验以及迈克耳孙干涉实验为例,利用origin软件实现光学实验三维仿真。找出实验的光强公式,并进行参数设定,从而得到origin软件所需要的矩阵元的值,就可得一个光强的数据矩阵,进一步可得到仿真图。得到的仿真图简单明了,有利于观察,为光学探究提供方便。     

基于Matlab的光学双缝干涉实验仿真

通过Matlab软件编程,实现光学双缝干涉的计算机仿真。仿真结果对学生理解光学原理的基本概念很有帮助,提高了教学效果。     

发现物理中波动与波动光学的美

光的干涉、衍射和偏振是波动光学的主要内容,这些现象也让我们感受到了光世界的多姿多彩,生活中许多神奇的光学现象都是可以用理论来解释清楚的,波动光学奠定了光学的重大理论基础,不管是理论或是实际应用都占据着重要地位。本文接下来将会着重对波动光学艰难的整个发展历程、理论基础以及实验证明进行详细介绍,从中发现波动与波动光学的美。     

杨氏双缝干涉实验的计算机仿真

计算机模拟技术广泛应用在教学和科研当中,在杨氏双缝干涉实验中引入计算机模拟技术能更生动和深入地揭示光学现象的物理内涵。     

光的干涉与衍射的理解与解析

光的干涉衍射现象是光学中最重要的内容之一,也是现代光学的基础部分,为变换光学、全息照相等技术的发展提供了理论依据,其同时也是中学教学过程中的重点和难点问题。因此,对光的干涉与衍射现象基本理论及其二者的联系与区别的充分了解,有助于我们日常学习中对这类知识的掌握,同时通过经典案例的分析与探讨,能使得我们能更深入的理解光的干涉与衍射现象的形成与作用过程,进而加深光学部分知识的领悟,为以后的学习研究打下坚实的基础。     

光纤FP干涉仪的调制原理和算法研究

光纤FP干涉仪是一种新型的温度、应变测试装置。研究了各种FP干涉仪,并利用多光束干涉原理推导了统一的公式。对其进行了模拟仿真,得出了对实验有指导意义的结果。     

基于Matlab的光栅衍射仿真研究

衍射实验在光学实验中尤为重要,首先根据惠更斯-菲涅耳原理,计算出衍射光强的表达式,使用Matlab软件,通过调整缝数N、波长λ、光栅常数d这些参数,对衍射光栅的光强分布及谱线特征做了仿真实验,仿真结果与原有的实验结果基本保持一致。因此,把仿真模拟作为教学的辅助工具非常有帮助,可以使学生进一步加强对光栅衍射的理解和认识,并掌握其规律和特征,对于研究以衍射光栅为关键元件的光谱仪器意义重大。     

两种圆环形干涉条纹的对比

在物理学专业学生的光学课教学过程中,牛顿环与迈克尔逊干涉形成的干涉条纹都是明暗相间的同心圆环,由此,学生们在学习时对这两种干涉的原理和条纹特点常常混淆,本文对这两种干涉进行了介绍和对比,从而有利于同学们的学习。     

基于Matlab的七色光仿真白光干涉与衍射实验

依据七色光可合成为白光的原理,基于Matlab仿真白光干涉与衍射实验。首先利用Matlab语言编写白光光栅衍射仿真程序,然后通过改变可调参数实现利用一个程序同时仿真白光光栅衍射、单缝衍射及双光束干涉实验。结果表明,白光光栅衍射实验仿真图像为七彩色,白光单缝衍射及双光束干涉实验仿真图像色彩连续而逼真。     

等厚干涉及其应用

本文运用波动光学的相关知识进行理论计算,通过分析牛顿环、劈尖这两种常用的等厚干涉产生装置,主要研究了等厚干涉现象形成的原理,同时对以等厚干涉为基本原理的光学测量方面的应用进行了概述。     

基于Matlab和VB的《电力电子技术》仿真实验系统

针对当前《电力电子技术》的教学境况和仿真实验平台存在的不足,在Matlab和VB软件环境下,结合实物实验内容,开发了《电力电子技术》仿真实验系统。该系统模糊了理论和实践教学的界限,将理论、仿真实验和实物实验教学紧密联系起来,加深了学生对电力电子技术课程的理解和掌握。     

利用牛顿环检验光学元件表面质量实验论证

简单阐述牛顿环干涉原理及利用牛顿环检验光学元件表面质量的原理。选取一个透镜试样,对其表面质量进行检验,根据实验现象、实验数据总结检测结果,并进行必要的讨论且给出定性分析的结果。     

量子物理的基础及其光学实验

在本文就量子物理的基础及其光学实验展开的研究中,笔者主要论述了双缝干涉、量子并协性以及Bell不等式的光学实验验证,希望这一论述内容能够较好的对量子物理的本质进行展示。     

电子线路仿真在培养学生综合能力的应用

电子线路仿真软件种类繁多,结合本校实际开课情况,将multisim、Proteus仿真软件引入教学,利用其仿真软件的分析功能,结合实例,将理论分析与实验仿真有机结合,给出了相应的仿真波形和仿真结果.通过仿真软件所建立的虚拟实验平台有助于学生理论知识的理解和实践技能的培养.     

电子仿真软件在教学中运用的意义

本文论述了在“电工技术基础课程”理论教学中应用EWB仿真实验的必要性和可行性,例举了基于EWB软件的戴维南定理电路仿真实验的设计和实施,教学实践证明,将计算机仿真技术与多媒体教学相结合,将虚拟实验室搬到理论教学中,可调动学生的学习积极性和主动性,仿真实验在电工技术基础实践与创新教学中,对于帮助学生树立理论联系实际的工程观点,提高分析问题、解决问题的能力和培养创新意识都有重要作用。     

基于正弦相位调制的干涉技术及其误差分析

正弦相位调制干涉测量技术是目前国际前沿的高精度光学测量技术,具有灵敏度高、精度高、非接触及结构简单等特点,可以用于振动、位移、表面形貌等参数的高精度精密测量。本文利用滤波技术来处理正弦相位调制干涉信号并对该方法做了误差分析,仿真结果表明:滤波技术可以高精度的处理正弦相位调制干涉信号,且误差较小。     

PSIM在电力电子技术实验中的应用

在电力电子实验课程教学中,许多学生对各种电力变换电路的实验结果缺乏基本认识,往往达不到好的实验效果。为了解决这一问题,本文借助于PSIM强大的仿真功能,对实验教学常用典型电路进行建模与仿真,直观的仿真结果使学生更易理解,从而在有限的实验时间内取得更好的教学效果。     

基于Multisim虚拟仿真实现的耦合电路教学探讨

本文基于Multisim软件,对高校电子类本科专业的基础课程"电路分析"的耦合电路内容进行教学探讨;提出采用虚拟仿真实验强化耦合电路教学的教学思路;着重对串联耦合电感电路、并联耦合电感电路和T型耦合电感电路进行虚拟仿真实验设计举例。仿真实验结果进一步论证理论分析的正确性。