【技术实现步骤摘要】
一种基于光场投屏的波动光学教学方法及教学装置
本专利技术涉及教学器具
,具体涉及一种基于光场投屏的波动光学教学方法及教学装置。
技术介绍
光是一种电磁波,它具有波粒二象性。波动光学理论的研究加深了人们对光的本质的认识,对实际的生产和应用具有较强的指导作用。然而,波动光学的教学内容较为复杂抽象,学生在学习过程中常常感到困难,而教师在课堂讲授时,重点一般也在于概念阐述和理论推导,有时会辅以简略的图片说明,但是这些教学手段难以使学生对波动光学知识建立深刻的理解,容易使学生感到枯燥乏味。近年来,随着计算机技术的迅速发展和高校中多媒体教室的普及,使得仿真实验广泛进入课堂成为了可能。应用仿真技术开发虚拟光学实验软件可以在理论教学课堂上利用投影机等设备向学生进行演示,从而在一定程度上帮助学生建立清晰直观的物理图像。目前部分高校在波动光学课程教学时已经采用仿真实验,但是从学生反映情况上看波动光学仿真实验并不能充分调动学生的学习兴趣,单纯的理论计算仿真也并不能代替真实的物理实验。物理演示实验仪作为教学的辅助性手段,在课堂 ...
【技术保护点】
1.一种基于光场投屏的波动光学教学方法,其特征在于:包括安装平台,安装平台上设有波动光学实验模组、实验结果测量模组、投影模组和控制模组;所述波动光学实验模组、实验结果测量模组和投影模组还分别与控制模组连接;按以下步骤进行:/nS1:根据课程内容,通过控制模组选择波动光学实验模组进行演示实验;/nS2:利用投影模组将波动光学实验模组的波动光场及实验结果测量模组的测量标尺的像一并投影至观察屏幕上;/nS3:通过观察屏幕得出实验数据,并将实验数据与理论数值进行比较对照。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于光场投屏的波动光学教学方法,其特征在于:包括安装平台,安装平台上设有波动光学实验模组、实验结果测量模组、投影模组和控制模组;所述波动光学实验模组、实验结果测量模组和投影模组还分别与控制模组连接;按以下步骤进行:
S1:根据课程内容,通过控制模组选择波动光学实验模组进行演示实验;
S2:利用投影模组将波动光学实验模组的波动光场及实验结果测量模组的测量标尺的像一并投影至观察屏幕上;
S3:通过观察屏幕得出实验数据,并将实验数据与理论数值进行比较对照。
2.根据权利要求1所述的基于光场投屏的波动光学教学方法,其特征在于:所述的波动光学实验模组根据光路的参数配置和元器件将多套实验光路进行集成,并且使不同实验光路的波动光场重合于同一像平面,用于演示的实验包括双缝干涉、多缝干涉、单缝衍射、圆孔衍射、矩孔衍射、双缝衍射、多缝衍射、光栅衍射、光的偏振性和马吕斯定律验证实验。
3.根据权利要求2所述的基于光场投屏的波动光学教学方法,其特征在于:所述实验结果测量模组利用成像透镜对标尺进行缩小成像,并且保证标尺像与波动光场位于同一像平面,从而可以利用缩小成像后的标尺像来对波动光学实验结果进行测量。
4.根据权利要求1所述的基于光场投屏的波动光学教学方法,其特征在于:所述的投影模组包括投影镜头,投影镜头上设置有对焦旋钮,通过手动旋转微调投影镜头的位置,从而适应不同位置的观察屏幕。
5.根据权利要求4所述的基于光场投屏的波动光学教学方法,其特征在于:所述的投影模组还包括放大透镜,利用放大透镜对波动光场及测量标尺像的局部进行二次放大,便于观察细节。
6.根据权利要求1-5任一项所述的基于光场投屏的波动光学教学方法的教学装置,其特征在于:包括安装平台(1),安装平台(1)上设有波动光学实验模组、实验结果测量模组和投影模组,所述波动光学实验模组、实验结果测量模组和投影模组还分别连接有设置在安装平台内部的控制模组;
所述波动光学实验模组包括位于安装平台(1)中部的彩色激光器(2),彩色激光器(2)的前方设有第一实验转盘(3),第一实验转盘(3)上设有多个环形分布的第一实验片(4);所述第一实验转盘(3)的前方设有第一反射镜(5),第一反射镜(5)的一侧设有第二反射镜(6),第二反...
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