【毕业设计】光学干涉实验模拟 ㊣ 精品文档 值得下载

收在输入表单中输入的数据计算并生成所需的图形把图形以指定文件保存调用将结果输送到文件。

建立格式的输出网页。

该文件即是文件中用到的输出模板，包含页面布局文字说明等信息，其中用到程序输出变量的地方都用的形式表示。

如果输出结果包含有图片，则输出文件中要事先写好，而图片的文件名也作为输出变量保存在中。

基于的虚拟实验室基本框架本网络虚拟实验平台是基于浏览器的框架结构，窗口左侧是实验选择，底部是实验数据输入，右侧是实验结果部分。

当选择左侧的实验模块，底部就会生成相应的输入模块，输入模拟的实验数据，提交后就会在右侧生成相应的模拟实验结果。

具体框架如图图虚拟实验室框架图光学干涉虚拟实验应用示例光的干涉实验仿真模拟首先是依据光干涉的光强分布的理论公式，及实验参数建立光强数据矩阵然后运用的命令绘制干涉图像，运用命令绘制光强分布曲线本虚拟实验室主要模拟杨氏双缝干涉，牛顿环和迈克尔逊干涉仪的等倾干涉杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉是分波面的干涉，考虑两个相干光源到屏幕上任意点距离差引起的相位差则光程差得到相位差设两束相干光在屏幕上产生的振幅相同，均为则夹角为的两个向量合成向量的振幅为光强正比于振幅的平方，故有用计算杨氏双缝干涉光强为完整程序见附件相位差光强输入网页部分代码其中为双缝的间隔，为屏幕到双狭缝平面的距离，为波长，本实验参数选取为，运行结果如图所示图仿真模拟杨氏双缝干涉图样与光强分布曲线牛顿环牛顿环属于分振幅干涉，它是种等厚干涉条纹根据光波的迭加原理，可得出牛顿环干涉光强分布为，用计算牛顿环光强为完整程序见附件二式中为牛顿环装置中平凸透镜的曲率半径，，实验参数分别取为和，，与的取值范围均为，图为仿真模拟的干涉图样，其输入模块部分代码为图仿真模拟牛顿环的干涉图样从图中我们可以看到，牛顿环仪的平凸透镜的曲率半径越大，产生的同级干涉圆环的半径也越大，模拟的图像与实际符合得很好。

迈克尔逊干涉仪迈克尔逊干涉仪的干涉也属于分振幅干涉，调整迈克尔逊干涉仪的使得和之间角度发生变化可以分别得到等倾干涉和等厚干涉条纹。

本文讨论等倾干涉条纹根据光波的迭加原理，可得出迈克尔逊干涉仪的等倾干涉的光强分布为用计算等倾干涉条纹光强为完整程序见附件三式中为由分光板分束，经相互垂直的两平面反射镜反射的二相干光束的光程差的半，相当于空气平行薄膜的厚度，为屏幕前透镜的焦距。

，实验参数选为的取值范围均为，图为仿真模拟的干涉图样，其输入模块部分代码图仿真模拟迈克尔逊干涉仪等倾干涉条纹从上面的模拟图像中可以得出随着的增加，干涉环中心向外冒出，随着的减少，干涉环中心向内收缩。

这与实际的结果也很好的吻合。

结束语通过实现的网络虚拟实验室，不必在客户端安装软件，不管在何时何地，只要有浏览器，只要网络通畅，在浏览器中输入要访问的服务器地址，就可以在线浏览实验的全过程。

科研人员不必知道太多有关编程的知识，只需要知道要得到什么样的实验数据，选取相关实验即可。

其出现极大的方便了教学和科研，对教学和科研展现了新的模式。

同时从上述讨论可以看出，利用计算机对光双缝干涉条纹杨氏双缝干涉计算机模拟双缝干涉相对光强的分布标签相对强度标签读写图片到文件，写入到网页中附件二用语言对牛顿环模拟文件得到唯，用于图片名字设置当前目录，以便储藏文件图片清理小时前的图片得到数据表示波长为透镜的曲率半径，请输入波长请输入透镜的曲率半径请输入取值坐标请输入正确条纹清晰度开始创画板等厚干涉的光强牛顿环等厚干涉计算机模拟读写图片到文件，写入到网页中附件三用语言对迈克尔逊干涉仪模拟文件等倾干涉的光强分布为得到唯，用于图片名字设置当前目录，以便储藏文件图片清理小时前的图片得到数据表示波长屏幕前透镜的焦距由分光板分束，经相互垂直的两平面反射镜反射的二相干光束的光程差的半请输入波长请输入光程差的半请输入屏幕前透镜的焦距请输入请输入取值坐标请输入正确条纹清晰度开始创画板克尔逊干涉仪等倾干涉计算机模拟读写图片到文件，写入到网页中参考文献李文瑜种基于环境的虚拟实验室实验技术与管理坶国光，战元令光学北京人民教育出版社，姚启钧光学教程北京高等教育出版社，韩之乃，李凌云基于的光学虚拟实验平台的构建电脑知识与技术刘效勇，卢佩杨氏双缝干涉实验的虚拟仿真实现石河子大学学报董太源，刘建生，卢敏，张赣源光学干涉实验的计算机仿真模拟江西理工大学学报，波动光学专题学习网站华中师范大学物理科学与技术学院光学干涉实验模拟在构建虚拟实验室中的应用物理与电子信息工程学院物理学摘要本文介绍了的网络虚拟实验室的架构原理构建方法与开发步骤，以杨氏双缝干涉，牛顿环和迈克尔逊干涉仪为例，介绍了运用相结合建立光学网络虚拟实验室，并通过计算机模拟观察实验结果。

关键词虚拟实验室光学干涉引言随着高校规模的不断扩大，在校生越来越多，并且随着现代教育技术的不断发展，远程教育和网上学习也越来越被人们所接受，这对教学手段和方法提出了挑战而理工科学科中实验是很重要的项，传统的实验室手段已不能满足现代教学的需要而计算机技术的发展和网络的普及，使虚拟实验室技术得以应用和发展。

在理工科学科的实验中光学实验内容比较抽象，如不借助实验，学生很难理解实验原理和过程。

传统学校教育中光学实验的进行般要稳定的环境高精密的仪器，在实验进行中，往往很难调试到理想的状态。

而远程教育中的实验教学由于学生与教育机构存在空间上的分离，直是传统远程教育的难点，成为制约远程教育质量的个重要因素。

随着计算机技术网络技术和仿真技术的发展网络虚拟实验平台的构建已经成为可能。

通过网络环境实施光学虚拟实验，能够拓宽信息渠道与流量，扩大了实践活动的范围，不仅为学校实验教学提供了辅助教学手段，而且为远程教育中的实验教学增加了活力。

通过计算机仿真光学实验，配合理论课的讲解，把光学课程涉及的现象展示在学生面前，能够加深学生对光学内容的理解。

同时学生可以根据对光学原理和规律的理解，自己设置仿真实验中的可控参数，探索和发现光学世界的奥秘，调动学习的积极性。

在计算机的普及和网络技术的快速发展的浪潮中，技术和其它基于的工具在实验中的应用变得原来越重要。

利用内容丰富的生动的页面展示教学内容，增强了学习积极性，极大地体现了受教育者的学习主动性，提高学习效率。

这种基于的交互式操作实验为使用人员提供了种更便利广阔的环境。

是目前最流行的科学计算语言之，以后的版本提供了组件，为的应用搭建了桥梁，借助它可实现的模式系统的开发在教学上利用它建立远程数值分析虚拟系统，避免了安装软件和烦琐的程序输入与调试的局限性，能随时随地的利用方便快捷地进行远程交互式仿真虚拟实验。

虚拟实验是对其他操作性实验的有效互补，缓解了实验设备投入资金不足的矛盾，远程虚拟实验也将成为实践教育不可缺少的部分。

本文讨论基于技术建立远程实验室，模拟光学干涉实验中杨氏双缝干涉，牛顿环和迈克尔逊干涉仪的等倾干涉。

基于的网络虚拟实验室系统构架网络虚拟实验室架构是个基于纯软件的虚拟实验分析系统，它采用模式。

在该模式下，用户端只需使用标准的浏览器就可以展现实验的过程。

主要由两部分组成，部分是服务器，它实际上是个可执行的应用程序。

另部分是服务器代理，即可执行程序，是服务器的客户端，它将所有对的请求重定向到进行处理。

在具体实现时，还必须对的服务代理与服务程序进行适当的配置，这分别通过文件与来实现。

系统要提供服务，就必须要有个服务器，整个系统的工作流程如图所示。

图工作原理基于的网络虚拟实验室构建基于的网络虚拟实验室构建按有服务器的配置配置编写和文件。

下面对这几点做详细介绍服务器安装和配置本系统采用版本，是版本，版本服务器。

现就服务器的配置做详细的介绍。

在网站根目录下创建两个虚拟目录需要赋予读写权，文件夹只需包含和两个文件，文件可以从安装目录下拷贝过来，用于存放文件生成的图片文件和应用程序所需的图片文件，其他的文件和文件放在根目录下。

最后添加的服务扩展，扩展名为，所需文件为，配置在新建站点的根目录下，建立配置文件和配置文件，并对其进行配置。

的内容如下输入文件输出文件输入文件输出文件服务器文件和数据图片用户用户其中，是应用程序名设置服务器的地址，是设置应用的工作目录。

的内容包括两部分端口号，可同时并发的大线程数。

的应用的开发步骤建立格式的输入网页，用于输入数据。

输入文件除了常规网页的基本内容之外，还必需包含有请求服务的表单文档，关键代码如下，其中参数指定了处理这个表单的服务程序路径。

设置隐藏输入框参数名固定，其值为将在服务程序中运行的文件的文件名。

编写文件，进行数据和图形绘制，文件的总体流程结构为接收在输入表单中输入的数据计算并生成所需的图形把图形以指定文件保存调用将结果输送到文件。

建立格式的输出网页。

该文件即是文件中用到的输出模板，包含页面布局文字说明等信息，其中用到程序输出变量的地方都用的形式表示。

如果输出结果包含有图片，则输出文件中要事先写好，而图片的文件名也作为输出变量保存在中。

基于的虚拟实验室基本框架本网络虚拟实验平台是基于浏览器的框架结构，窗口左侧是实验选择，底部是实验数据输入，右侧是实验结果部分。

当选择左侧的实验模块，底部就会生成相应的输入模块，输入模拟的实验数据，提交后就会在右侧生成相应的模拟实验结果。

具体框架如图图虚拟实验室框架图光学干涉虚拟实验应用示例光的干涉实验仿真模拟首先是依据光干涉的光强分布的理论公式，及实验参数建立光强数据矩阵然后运用的命令绘制干涉图像，运用命令绘制光强分布曲线本虚拟实验室主要模拟杨氏双缝干涉，牛顿环和迈克尔逊干涉仪的等倾干涉杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉是分波面的干涉，考虑两个相干光源到屏幕上任意点距离差引起的相位差则光程差得到相位差设两束相干光在屏幕上产生的振幅相同，均为则夹角为的两个向量合成向量的振幅为光强正比于振幅的平方，故有用计算杨氏双缝干涉光强为完整程序见附件