曹卫军

（昌吉学院初等教育学院　新疆　昌吉　831100）



基于Origin的迈克尔逊仪等倾干涉仿真研究

曹卫军

（昌吉学院初等教育学院新疆昌吉831100）

摘要：根据光的干涉原理，以迈克尔逊干涉实验为例，介绍利用Origin软件实现光学实验仿真的方法。通过改变入射光的波长、光强，介质的折射率、厚度，或者凸透镜的焦距等参数，可以观察到等倾干涉图样的相应变化，其逼真的仿真图与光强分布曲线为光学的理论分析与实验教学提供便利。该方法避免了复杂的编程，实现过程简便易学。

关键词：Origin；迈克尔逊干涉仪；等倾干涉；仿真

引言

为研究“以太”漂移，1883年美国物理学家迈克尔逊和莫雷设计制造了迈克尔逊干涉仪，利用分振幅法获得双光束以实现干涉，在物理学史上曾起过重要作用，至今在现代科技上仍有着非常广泛的重要应用［1-6］。迈克尔逊干涉实验也是大学物理的经典实验，其原理具有复杂性和抽象性的特点，实验时需要稳定的实验环境和较高的调节技巧，操作较为烦琐且耗时较长，不易观察到理想的实验现象，一直都是师生们教学与学习的难点。因此，人们通过Matlab、Maple、VRML等软件编程用计算机模拟迈克尔逊干涉实验光强分布与仿真实验［7-12］，为教学提供了有益的辅助。然而，初学者要是没有编程基础，想成功仿真光学实验还是有一定困难的。根据光的干涉原理，探索用Origin仿真迈克尔孙干涉实验，实现了与文献［13-16］一样的仿真结果。Origin软件可以将矩阵元值的大小映射成灰度图，数值愈大愈偏于白色，数值愈小愈偏于黑色，因此Origin可以将表征光强的数据矩阵转化为能够反映干涉结果的计算机仿真图像。……