物理光学仿真平台建设与优化开题报告
2022-01-06 08:01
全文总字数:2463字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
光是我们认识世界了解世界的过程中不可或缺的重要一环,而物理光学又是光学专业同学们的一门重要的基础必修课。物理光学主要是以光的波动性为研究对象,探讨光波的性质以及在不同介质中传播的规律。该门课程理论性强、数学要求高、公式运算复杂、概念定义多、规律性质抽象,导致学习该门课程需要学生们进行大量的实验来帮助理解相关概念。尤其是干涉衍射的以及光在晶体中的传播,单单依靠传统的老师口授笔教和学生们抽象的空间想象,这样的学习效果不尽如人意。近些年来,各高校在改善实验条件方面投入了大量的财力、人力和物力,虽然取得了一定的效果,但是这种方法要求操作精度高,理论基础扎实且成本较高。
随着计算机技术的飞速发展,其在各领域的应用也越来越广泛。计算机模拟仿真是一种虚拟的实验手段,具有良好的可控性、可重复性、易观察性、无破坏性和经济性等优点,可以为科研以及大学教学工作提供新的方案。在众多的编程软件中,matlab 具有简单易学、编程效率高、人机交互界面友好、拓展性强的优点,使得在学校教学和科学研究中有着广泛的应用。
本课题主要是通过matlab软件对于干涉衍射等光学现象进行模拟仿真,运用gui生成用户交互界面,并生成可以脱离matlab软件在windows环境下运行的软件。从而节约成本,提高学习者的学习效率以及积极性。不仅可以减少实验成本的投入,而且能够清晰准确的再现物理光学中的各种光学现象,对于现实教学与实验具有指导意义。
2. 研究的基本内容
本课题的研究内容主要有以下几个方面:
(1)简要介绍干涉、衍射、偏振等光学现象,着重介绍单缝衍射、双缝干涉、圆孔衍射等12个物理光学中的现象。
(2)理论分析研究工作中所涉及到的12个光学现象中实验参数的变化对实验现象的影响,并通过仿真实现实验条件的变化对实现现象的影响。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
实行方案:
(1)首先了解干涉衍射与偏振等光学现象的工作原理,了解构建仿真平台所用的软件matlab的情况以及基本操作,为后期的平台的开发做理论与硬件的准备;
(2)进行matlab 程序的编写,建立起用户交互界面,搭建模拟仿真平台。
4. 参考文献
[1] 申惠娟,邓锂强,徐祥福,方运良,祁玲敏,赖国霞.仿真技术在大学物理及实验教学中的应用与探索[j].物理通报,2017(09):120-123.
[2] 韩亚南,桑芝芳.光的衍射实验的改进及计算机模拟[j].物理通报,2017(05):100-102.
[3] 胡金江,马丽红,赵书银,张礼刚,李晨璞,谢革英.计算机仿真实验在波动光学课堂教学中的应用[j].物理教师,2015,36(01):93-97.
您可能感兴趣的文章
- 利用物联网驱动的直流太阳能电池外文翻译资料
- 基于FPGA的IIR滤波器设计与仿真外文翻译资料
- 用顶粒晶种溶液生长法生长含锡钙钛矿单晶的研究外文翻译资料
- 甲基铵的超高敏感性使溴化钙钛矿单晶与环境气体作用外文翻译资料
- 层状钙钛矿型有机-无机杂化物(R- NH3)2(CH3NH3)Pb2I7的合成与表征外文翻译资料
- 基于紫外吸收的微型个人臭氧检测仪外文翻译资料
- 三阶非线性薛定谔方程的静态解的稳定性: 应用于玻色 – 爱因斯坦凝聚外文翻译资料
- 双核光纤中的调制不稳定性外文翻译资料
- 具有渐变折射率层的角度不敏感窄带光栅滤波器外文翻译资料
- ZnO纳米/微米棒在Zn箔上的合成,结构和变温光致发光外文翻译资料