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大学物理实验, 2025, 38(6): 97-103     https://doi.org/10.14139/j.cnki.cn22-1228.2025.06.017
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基于空气层模型的等厚干涉可视化仿真与分析
刘国玺 1∗∗ ,毛金花 1∗ ,孔令豪 ,王惠临
1.山东建筑大学 理学院,山东 济南 250101;2.山东大学 信息科学与工程学院,山东 青岛 266237
Visualization Simulation and Analysis of Equal ThicknessInterference Based on Air Layer Model
visualization;equal thickness interference; Michelson interference; Newton's ring;ZE MAX#br#
School of Science, Shandong Jiamzhu University, Jinan, 250101 , China; 2. School of Infomation Science and Engineering,Shandong University,Qingdao,266237, China
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摘要  针对迈克尔逊干涉实验概念易混淆、原理难理解、教学场景易受限等问题,利用 ZEMAX 强大的结构搭建和丰富的图像显示功能,基于不同空气层类型的等厚干涉,实现了多种等效光学系统的可视化构建、干涉条纹的可视化动态演示以及条纹移规律的可视化推导与分析,促进了学生的学习兴趣与课堂参与度,加深了学生对等厚干涉中“等厚”抽象概念与实验原理的理解。 不同梯度厚度、不同旋转对称和非对称空气层的构建,突破传统实验仪器的限制,拓宽和延伸了迈克尔逊干涉、牛顿环等光学实验,展示了 ZEMAX 软件在光学实验可视化教学的优势,训练了学生的可视化思维能力,使学生对光学知识体系产生宏观认识,有效推动了教学质量的提升。
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关键词:   可视化  等厚干涉  迈克尔逊干涉  牛顿环  ZEMAX    
Abstract: The Michigln tleferenge eypetemen has piblerh sugh as fofeoaof conefplo dtffrayttutilizes ZBiMAX optical design software, which has powerfil stucture constuction and rich image displayfnetion,to carry out optical simulatrion based on different air Iavers'cqual thick interference.It realizes thevisual constrnetion of a variety of equivalent optical systems,the visual dynamic demonstration of interferenceffinees.and the visual derivation and analvsis of the finge movement prineiples.Thifs not only promotes studentsinterest and participation in the classroom,but also deepens their understanding of the abstract concept of"cqual thiclaness"in cqual thickness interference and the experimenal principle. This paper constructs airrlayet medels with giffeent gradien thicknesses, differeat tolationat symmetty and aoymmets,On the one hand,as Michelson interference and Newton's fing,which demonstrates the advantages of ZEMAX sofware in thevisualization teaching of optical experiments.On the other hand,it also trains the abilily of thinking visualizationand develops a macroscopic understanding of the optical knowledge system for students, which effectivelypromotes the improvement of teaching quality.
Key words:  visualization    equal thickness interference    Michelson interference    Newton's ring    ZE MAX
               出版日期:  2025-12-25      发布日期:  2025-12-25      整期出版日期:  2025-12-25
ZTFLH:  O 436.1  
基金资助: 山东省本科教学改革研究项目(M2021284);教育部产学合作协同育人项目(231003584111941);山东建筑大学本科教学
改革研究项目(XJG2025007)
引用本文:    
刘国玺, 毛金花, 孔令豪, 王惠临 . 基于空气层模型的等厚干涉可视化仿真与分析[J]. 大学物理实验, 2025, 38(6): 97-103.
LIU Guoxi , MAO Jinhua , KONG Linghao WANG Huilin. Visualization Simulation and Analysis of Equal ThicknessInterference Based on Air Layer Model. Physical Experiment of College, 2025, 38(6): 97-103.
链接本文:  
https://dawushiyan.jlict.edu.cn/CN/10.14139/j.cnki.cn22-1228.2025.06.017  或          https://dawushiyan.jlict.edu.cn/CN/Y2025/V38/I6/97
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