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光学虚拟仿真实验平台的设计与实现

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设计了光学虚拟仿真实验平台,涵盖了大学物理实验教学中的6个光学实验:单缝衍射、双缝干涉、光栅衍射、二维光栅衍射、圆孔衍射和巴比涅原理验证.学生可以使用电脑端进入交互性强的3D虚拟现实实验环境中,进行沉浸式、亲临式学习.该平台使用Blender,VS Code和Unity平台进行自主开发,通过对实验仪器进行3D建模、实验场景搭建、脚本代码设计、实验现象呈现、代码调试与漏洞完善等步骤,复现了线下实验的操作与实验现象.本文以光栅衍射为例,介绍了虚拟平台上的实验操作、数据记录和数据处理的过程.
Design and implementation of optical virtual simulation experimental platform
The virtual simulation experiment platform was designed that cover six optical experi-ments commonly used in university physics teaching,including single-slit diffraction,double-slit in-terference,grating diffraction,two-dimensional grating diffraction,circular aperture diffraction,and the Babinet principle verification.Students could use a computer to enter an interactive 3D virtual re-ality experimental environment,where they could perform immersive and realistic physics experi-ments.The platform was developed independently using Blender,VS Code,and Unity platforms.By modeling the experimental instruments in 3D,building experimental scenes,designing script codes,presenting experimental phenomena,debugging and improving code loopholes,etc.,the platform re-produced the operations and experimental phenomena of offline experiments.Taking grating diffrac-tion as an example,the experimental operation,data recording,and data processing process were in-troduced.

virtual simulation experiment platformUnityoptical experimentsingle-slit diffrac-tion experimenttwo-dimensional grating experiment

郑乐、郑雪丽、杨骏骏、张腾、叶陈钦、韩雅彤、陶智霖、何光宏

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重庆大学 物理学院 物理国家级实验教学示范中心,重庆 401331

虚拟仿真实验平台 Unity 光学实验 单缝衍射实验 二维光栅实验

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2024

10.19655/j.cnki.1005-4642.2024.03.006

物理实验
东北师范大学

物理实验

影响因子：0.573
ISSN：1005-4642
年,卷(期)：2024.44(3)
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