【技术实现步骤摘要】
迈克尔逊干涉仪虚拟仿真系统及迈克尔逊干涉实验方法
本专利技术涉及虚拟现实和实验教学
,特别涉及一种迈克尔逊干涉仪虚拟仿真系统及迈克尔逊干涉实验方法。
技术介绍
虚拟现实技术(VR)是一种可以模拟现实世界体验的计算机仿真系统,随着计算机技术的发展,VR技术发展迅速,并在医疗、教育、传媒、商业等领域展现了巨大的应用潜力。VR技术在展示训练方面有独特优势,该优势使其在医疗训练、实验教学等方面有不可替代的作用。例如,在医疗方面,外科手术操作训练是培养外科医生的关键环节之一,虚拟仿真技术的应用,大幅提高了训练效果,减少了大量不规范操作带来的医疗安全风险。在教育教学方面,VR技术的大量应用正在带来教学方式的革命,并为一些安全风险大、难度高的实验项目教学提供了可能。迈克尔逊干涉仪是十九世纪美国科学家莫雷和迈克尔逊合作研发的一种光学测量仪器,该仪器原理在引力波、以太风、太阳系外行星探测等物理和天文领域有重要应用。此外,迈克尔逊干涉仪是大学物理实验教学中的重要项目。在传统的教学模式中,老师通常先讲解再演示,由于每个学生的知识水平 ...
【技术保护点】
1.一种迈克尔逊干涉仪虚拟仿真系统,其特征在于,包括计算设备和虚拟现实设备,计算设备安装有迈克尔逊干涉实验装置仿真软件和VR运行软件,迈克尔逊干涉实验装置仿真软件构建有仿真的迈克尔逊干涉实验装置,虚拟现实设备包含定位器、VR手柄和VR头戴式显示设备,其中,/nVR头戴式显示设备连接计算设备,并输出VR环境下的迈克尔逊干涉实验装置,该VR环境下的迈克尔逊干涉实验装置与迈克尔逊干涉实验装置仿真软件所显示的仿真迈克尔逊干涉实验装置同步且对应;/nVR手柄连接计算设备,用于调控VR环境下的迈克尔逊干涉实验装置中的元器件;/n定位器用于定位VR手柄和VR头戴式显示设备,定位器发出的激 ...
【技术特征摘要】
1.一种迈克尔逊干涉仪虚拟仿真系统,其特征在于,包括计算设备和虚拟现实设备,计算设备安装有迈克尔逊干涉实验装置仿真软件和VR运行软件,迈克尔逊干涉实验装置仿真软件构建有仿真的迈克尔逊干涉实验装置,虚拟现实设备包含定位器、VR手柄和VR头戴式显示设备,其中,
VR头戴式显示设备连接计算设备,并输出VR环境下的迈克尔逊干涉实验装置,该VR环境下的迈克尔逊干涉实验装置与迈克尔逊干涉实验装置仿真软件所显示的仿真迈克尔逊干涉实验装置同步且对应;
VR手柄连接计算设备,用于调控VR环境下的迈克尔逊干涉实验装置中的元器件;
定位器用于定位VR手柄和VR头戴式显示设备,定位器发出的激光不断扫描VR手柄和VR头戴式显示设备,VR手柄和VR头戴式显示设备上安装的光敏传感器捕捉到激光变化,定位器与计算设备相连,并将定位数据发送给计算设备;
计算设备用于根据定位数据输出VR环境下的调控后的迈克尔逊干涉实验装置以及迈克尔逊干涉实验装置产生的干涉条纹实验现象,同时将仿真的迈克尔逊干涉实验装置进行同步更新。
2.根据权利要求1所述的迈克尔逊干涉仪虚拟仿真系统,其特征在于,仿真的迈克尔逊干涉实验装置和VR环境下的迈克尔逊干涉实验装置均包括激光器、白屏、孔径光阑、扩束镜、迈克尔逊干涉仪和压电陶瓷晶片。
3.根据权利要求1所述的迈克尔逊干涉仪虚拟仿真系统,其特征在于,定位器为激光定位器、红外定位器或可见光定位器。
4.根据权利要求1所述的迈克尔逊干涉仪虚拟仿真系统,其特征在于,定位器通过电源线连接电源。
5.一种迈克尔逊干涉实验方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、将虚拟现实设备连接至计算设备,然后运行计算设备安装的迈克尔逊干涉实验装置仿真软件和VR运行软件,通过VR头戴式显示设备输出VR环境下的迈克尔逊干涉实验装置,该装置包括激光器、白屏、孔径光阑、扩束镜、迈克尔逊干涉仪和压电陶瓷晶片;
S2、打开激光器:利用VR手柄触摸激光器上的启动按钮,激光从激光器发出;
S3、激光光束的调整:在激光器发出激光的一端利用VR手柄将白屏放置到激光的高亮处,并前后挪动白屏,确保移动的过程中光束射在白屏上的光点位置不变;
然后利用VR手柄移开白屏,放入孔径光阑,调节迈克逊干涉仪使其激光光束返回到孔径光阑中,接着移开孔径光阑,利用VR手柄将扩束镜放置到光路中...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘翠红,谢文生,黄峰,张伟,
申请(专利权)人:广州大学,
类型:发明
国别省市:广东;44
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