基于实验和模拟仿真分析劈尖干涉条纹变形的原因

本文针对等厚干涉实验在学习和教学中存在两大困难分别基于实验和模拟仿真两种方式进行研究解决。第1类问题是对于劈尖干涉条纹出现的非理想情况,主要通过实际实验时出现的不同实验现象,分别通过实验装置的调整来分析并给出现象的原因及解决办法,从而使学生真正透彻理解和掌握所学的知识;第2类问题是关于等厚干涉的一个重要实际应用——利用条纹形状检测样品的平整度,实际中因为特定形状的缺陷元件不易加工,所以很难通过实验使学生观察到实验现象从而得出缺陷与干涉条纹的对应关系,解决这个问题是采用计算机软件(比如:Mat Lab、HALCON等)编程模拟绘制缺陷样品三维图对应的等厚干涉条纹,从而克服了实验条件的限制,能使学生直观形象地观察,进一步深入理解和认识条纹变形的原因,学生通过分析等厚干涉条纹图,从而与缺陷样品性状对比分析,进而理解高度变化与条纹变化的关系及规律,做到知识的进一步拓展和延伸。解决实验问题的两种方式,充分体现了实际实验和模拟仿真技术的完美结合,发挥了计算机仿真技术的优势,实现了学生掌握知识和教师教学手段的进一步拓展,培养了学生解决实际问题的能力。