一种基于迈克尔逊干涉仪的浓度/折射率在线测量系统的研究 被引量：2

1

作者 陈少华 李辉 +5 位作者 周旭光 王浩 杨振清 赵卉 王芳 王麟杰 《大学物理实验》 2024年第1期27-30,共4页

浓度是表征溶液性质的重要物理参数之一。本文设计了一种基于旋转比色皿结合迈克尔逊干涉仪的浓度/折射率在线测量系统。将液体加入比色皿并旋转5°,利用CCD采集光强数据和自编的计数程序,可实时测量旋转前后干涉条纹移动数目之差,... 浓度是表征溶液性质的重要物理参数之一。本文设计了一种基于旋转比色皿结合迈克尔逊干涉仪的浓度/折射率在线测量系统。将液体加入比色皿并旋转5°,利用CCD采集光强数据和自编的计数程序,可实时测量旋转前后干涉条纹移动数目之差,并由此计算NaCl和葡萄糖溶液的折射率和浓度。对质量百分比浓度为0、10%和20%的NaCl溶液进行了折射率测量和误差分析,发现与相关理论值的相对误差仅为0.61%、0.63%和2.2%。葡萄糖溶液的浓度—折射率关系曲线也呈现出线性良好、可靠性高的特点。总之,基于迈克尔逊干涉仪的浓度/折射率在线测量系统具有测量非接触、结果可靠、高效实用的特点。 展开更多

关键词 干涉仪 旋转台 浓度 折射率 在线测量

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晶体电光调制实验中常见“故障”诊断

2

作者 赵卉 杨振清 吕志清 《大学物理实验》 2024年第2期17-20,共4页

为了加深操作者对实验的理解,并通过实验学会对偏振光和非线性光学等知识的应用,从实验的原理入手,揭示了晶体电光调制实验中经常出现的“故障”原因,并提出解决方案。第一,实验中输出信号出现的绝大部分问题,都可以归结为光路没有达到... 为了加深操作者对实验的理解,并通过实验学会对偏振光和非线性光学等知识的应用,从实验的原理入手,揭示了晶体电光调制实验中经常出现的“故障”原因,并提出解决方案。第一,实验中输出信号出现的绝大部分问题,都可以归结为光路没有达到最佳状态。此时可以通过观察干涉圆环图样进行初步判断,再用“两平行一正交”的法则对光路进行调节。第二,输出电压增量ΔV与入射光强I_(0)成正比例变化,和调制信号幅度成反比例变化。据此可以有效地将输出电压的增量控制在合理范围内,保证实验的成效。第三,当起偏器和检偏器平行时,增加偏压后输出电压不增反降。 展开更多

关键词 晶体电光调制 锥光干涉圆环 偏振

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第一性原理研究掺杂及未掺杂(TiO_2)_3团簇的电子性质(英文) 被引量：13

3

作者 杨振清 白晓慧 +1 位作者 郑文文 邵长金 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期962-970,共9页

为了研究金属掺杂团簇时带隙的变化趋势,本文用Cr,Mo,V,Nb四种元素掺杂(TiO_2)_3团簇,并用密度泛函理论下的广义梯度近似(GGA)方法计算.不同掺杂位置的结果表明最好的掺杂位置是3-配位的钛位置.所有掺杂后(TiO_2)_3团簇的HOMO-LUMO带隙... 为了研究金属掺杂团簇时带隙的变化趋势,本文用Cr,Mo,V,Nb四种元素掺杂(TiO_2)_3团簇,并用密度泛函理论下的广义梯度近似(GGA)方法计算.不同掺杂位置的结果表明最好的掺杂位置是3-配位的钛位置.所有掺杂后(TiO_2)_3团簇的HOMO-LUMO带隙都要比未掺杂时要小,对应高能区态密度峰值左移0.1 e V;HOMO的电子云分布主要占据了氧原子的位置,当掺杂团簇被激发时,电子从末端氧原子位置跃迁到掺杂原子.此外,我们进一步的计算表明Cr和Mo是降低(TiO_2)_3团簇带隙较好的掺杂元素.为了进一步的研究掺杂(TiO_2)_3团簇的性质以及它在光催化,清洁能源等方面的应用,还需要我们进行实验和理论相结合的研究. 展开更多

关键词 掺杂(TiO2)3团簇 态密度 HOMO-LUMO 电子属性

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均相光催化制氢体系有机染料光敏剂的研究进展 被引量：4

4

作者 杨振清 项文丽 +4 位作者 矫玉秋 王郭晨 于月宁 徐慧英 邵长金 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第24期204-218,共15页

氢能是一种理想的清洁型新能源,在可再生能源中占据重要地位。现阶段国内氢能的发展仍然面临技术不成熟导致的生产效率较低、制氢体系不稳定及氢能应用的综合成本过高等问题,从而阻碍了氢能产业链的发展。我国在碱性电解水制氢与煤气化... 氢能是一种理想的清洁型新能源,在可再生能源中占据重要地位。现阶段国内氢能的发展仍然面临技术不成熟导致的生产效率较低、制氢体系不稳定及氢能应用的综合成本过高等问题,从而阻碍了氢能产业链的发展。我国在碱性电解水制氢与煤气化制氢方面的技术优势明显,制氢规模位居世界首位,但在可再生能源制氢如光催化制氢、电催化制氢等方面,与国际顶尖技术相比还存在较大差距。光催化制氢技术分为非均相制氢和均相制氢两种。由于非均相制氢体系多以半导体为光催化剂,其光吸收效率低且产氢效率并不理想。对于由光敏剂、催化剂和牺牲电子供体组成的均相体系而言,其结构组成简单,便于灵活的系统设计,是颇具潜力的制氢技术。其中光敏剂作为制氢反应的能量捕获器,其选取尤为关键。目前研究最多的是贵金属及其配合物类光敏剂,然而贵金属资源少、成本高,限制了进一步发展。采用纯有机染料代替贵金属基光敏剂构建非贵金属光催化制氢体系有望为均相光催化制氢体系的发展带来新突破。非贵金属光催化制氢体系中的纯有机光敏剂主要分为含氮杂环类、氧杂蒽醌类、氟硼吡咯类和香豆素类等。目前对纯有机染料光催化制氢性能的研究表明其制氢效率要远高于相同实验条件下的金属基光敏剂。由于有机染料存在良好的构效特性,通过结构的设计和修饰可以达到改变和优化光敏剂性能的目的。并且纯有机染料不含金属类元素,具有低廉的成本、丰富的资源,便于合成,逐渐成为该领域研究人员的新宠。本文从均相光催化制氢体系出发,简要介绍了包括体系基本组成、结构类型、光化学理论基础以及制氢机理分析与性能的研究,重点而详细地综述了有机染料为光敏剂的非贵金属光催化制氢体系的研究进展,并对应用有机染料作为制氢体系光敏剂突出特性的筛选设计做出展望,进一步明确未来氢能源技术的发展方向。 展开更多

关键词 光催化 水分解制氢 均相体系 有机染料

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染料敏化太阳电池中有机染料敏化剂的研究进展 被引量：3

5

作者 杨振清 曹达鹏 +1 位作者 邵长金 卢贵武 《中国材料进展》 CAS CSCD 2011年第12期46-51,共6页

染料敏化太阳电池(DSC电池)近年来已经引起国内外众多学者的重视,越来越多的研究者对此表现出极大的兴趣。染料敏化剂是染料敏化太阳电池的光电转化效率(IPCE)和寿命最关键的因素。简要介绍了DSC电池结构及工作原理,主要是针对近年来很... 染料敏化太阳电池(DSC电池)近年来已经引起国内外众多学者的重视,越来越多的研究者对此表现出极大的兴趣。染料敏化剂是染料敏化太阳电池的光电转化效率(IPCE)和寿命最关键的因素。简要介绍了DSC电池结构及工作原理,主要是针对近年来很有前景的香豆素类、半菁类、多烯类、吲哚类及其他很有发展潜力的有机染料敏化剂研究所取得的进展进行了综述。为新染料的设计与合成,为提高电池的光电转化效率和稳定性提出了值得进一步深入研究的问题。 展开更多

关键词 有机染料敏化剂 太阳电池 光电转化效率

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基于级联长周期光纤光栅的透明液体浓度测量 被引量：3

6

作者 杨振清 蔡苗菀 +4 位作者 刘亚 辛宇浩 杨韧 王紫月 陈少华 《大学物理实验》 2023年第2期10-14,共5页

利用级联长周期光纤光栅进行透明液体浓度测量。将光栅充分浸没在液体槽中,通过向液体槽内注入不同浓度的溶液研究液体浓度对级联光纤光栅谐振波的影响。结果表明谐振波偏移量与溶液浓度之间存在线性关系。因此,通过谐振波偏移量,能够... 利用级联长周期光纤光栅进行透明液体浓度测量。将光栅充分浸没在液体槽中,通过向液体槽内注入不同浓度的溶液研究液体浓度对级联光纤光栅谐振波的影响。结果表明谐振波偏移量与溶液浓度之间存在线性关系。因此,通过谐振波偏移量,能够计算液体未知浓度。从而实现了液体浓度的测量。该实验操作简单,测量方便,适合在近代物理实验教学中推广应用。 展开更多

关键词 级联长周期光纤光栅 透明液体浓度测量 光谱仪 折射率

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虹与霓设计与再现 被引量：3

7

作者 杨振清 周晋萱 +3 位作者 郭昊 张颍 揣策 邵长金 《大学物理实验》 2022年第3期34-40,共7页

提出一种崭新的虹与霓现象观测方法,通过将分光计与光源结合改装,以自制“光学透镜与添加装置”为核心,实现了对光源光强、虹的长宽、折光率等参数的动态调整,能够稳定呈现曲率可调的弯曲彩虹现象,解决了传统装置参数调节困难、霓虹呈... 提出一种崭新的虹与霓现象观测方法,通过将分光计与光源结合改装,以自制“光学透镜与添加装置”为核心,实现了对光源光强、虹的长宽、折光率等参数的动态调整,能够稳定呈现曲率可调的弯曲彩虹现象,解决了传统装置参数调节困难、霓虹呈现效果单一的问题。该装置体积小、方便携带,为引导使用者多维度全面学习霓虹呈像原理提供了全新的启蒙思路。 展开更多

关键词 虹与霓 光的折射与反射 可视化教学 新型装置

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滴落状血迹形态的实验模拟研究 被引量：1

8

作者 杨振清 周广刚 +3 位作者 张红岩 张晶 刘长江 胡祎 《大学物理实验》 2012年第3期21-23,共3页

滴落状血迹是刑事案件现场常见血迹形态,是对犯罪现场重建分析的重要依据。本文通过血液滴落的模拟实验,分析测量结果,研究血液滴落的角度与高度对血迹形态的影响,并得出相应规律。通过对滴落状血迹形态的观察分析,反推血滴的出射角度,... 滴落状血迹是刑事案件现场常见血迹形态,是对犯罪现场重建分析的重要依据。本文通过血液滴落的模拟实验,分析测量结果,研究血液滴落的角度与高度对血迹形态的影响,并得出相应规律。通过对滴落状血迹形态的观察分析,反推血滴的出射角度,下落高度和排列的顺序,进而确定案发当时出血者的体位、姿势、朝向角度、动静关系。以期对现场重建有很大的帮助。 展开更多

关键词 滴落状血迹形态 血液滴落角度 血液滴落高度

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眼动仪在分光计调节实验教学中的应用研究 被引量：1

9

作者 杨振清 吕钰卓 +2 位作者 林春丹 周广刚 邵长金 《大学物理实验》 2022年第5期47-53,共7页

分光计是基础物理实验很重要的精密光学测量仪器,被广泛应用于单色光波长测量,固体折射率测定及超声光栅测声速等综合性实验中。分光计的熟练调节是这些综合性实验的前提。分光计的调节很能反映学生的基本实验操作技能。实际操作中,由... 分光计是基础物理实验很重要的精密光学测量仪器,被广泛应用于单色光波长测量,固体折射率测定及超声光栅测声速等综合性实验中。分光计的熟练调节是这些综合性实验的前提。分光计的调节很能反映学生的基本实验操作技能。实际操作中,由于分光计结构较为复杂,特别是针对大学低年级的本科生而言,学生在调节过程中往往会遇到诸多困难,多数同学不能在30 min内顺利完成调节。为实现分光计调节实验的精准教学,利用最先进的眼动仪开展实验研究,具体而言主要将分光计的调节分为目镜调节、望远镜光轴方向调节和平行光管调节三个阶段,利用眼动仪得到的操作者注视热点图、轨迹图和眼动数据,得出三个阶段的难易程度,并分析每个阶段的调节特点。通过对比本科生和研究生在试做实验、正式实验和指导后实验中的注视特征,发现学生在分光计调节中存在的问题,对比了本科生和研究生学习特点,从而为建立合适的实验教学方法提供指导。 展开更多

关键词 分光计调节 眼动仪 精准教学 注视热点图

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一种实验室重力储能装置的设计与研制 被引量：1

10

作者 杨振清 吕钰卓 +4 位作者 卢贝旎 马宇航 杨东杰 林春丹 张万松 《大学物理实验》 2023年第5期61-65,共5页

21世纪面临着能源危机的重大议题,国家和企业迫切需要升级能源结构,转变能源方式。重力储能方式是机械储能方式的重要类型,是将重力势能转变为电能,并将电能储存起来的清洁储能方式。在实验室中自制了一种小型重力储能装置,并优化传统... 21世纪面临着能源危机的重大议题,国家和企业迫切需要升级能源结构,转变能源方式。重力储能方式是机械储能方式的重要类型,是将重力势能转变为电能,并将电能储存起来的清洁储能方式。在实验室中自制了一种小型重力储能装置,并优化传统装置的各部分结构,进行设备改良。与大型重力储能设备相比,具有降低实验成本、节约时间、方便多次测量的优点。此外由于此装置的可拆卸和便携的特点,还可以用于教学演示和科普展示。 展开更多

关键词 实验室 重力储能装置 能量转化效率

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三苯胺类染料用于染料敏化太阳能电池光敏剂的理论研究

11

作者 杨振清 郑文文 +3 位作者 王迪 白晓慧 邵长金 曹达鹏 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第16期139-142,157,共5页

为了揭示三苯胺分子为敏化剂的染料敏化太阳能电池(DSSCs)的物理机制,采用含时密度泛函理论(TDDFT)方法计算了三苯胺染料分子1、2、3的紫外-可见吸收光谱和能级结构。结果表明,在电子给体和电子受体不变的情况下,改变π桥结构将明显改... 为了揭示三苯胺分子为敏化剂的染料敏化太阳能电池(DSSCs)的物理机制,采用含时密度泛函理论(TDDFT)方法计算了三苯胺染料分子1、2、3的紫外-可见吸收光谱和能级结构。结果表明,在电子给体和电子受体不变的情况下,改变π桥结构将明显改变染料的光谱性质。分子3的紫外-可见吸收光谱比分子1、2的吸收光谱有明显的红移。分子2、3的摩尔吸光系数也明显高于分子1的摩尔吸光系数,因此具有更高的捕获太阳光的能力。计算结果还表明,有机染料的合成需要综合考虑染料的吸收光谱特性、染料能级与半导体电极电位及氧化还原电解液电位的匹配及电子注入等内在因素,从而提高DSSCs的能量转化效率。 展开更多

关键词 密度泛函理论 含时密度泛函理论 三苯胺染料 紫外-可见吸收光谱 能级

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设计一种新型电容式加速度测量仪

12

作者 杨振清 张惠子 +1 位作者 林春丹 丁凯洋 《大学物理实验》 2018年第1期83-85,共3页

设计了一种可测量加速度的变极板间距式的差动电容传感器的测量仪。该测量仪的核心是传感器和测量电路部分:从力学上可以看成是一个质量弹簧阻尼系统。其工作过程为传感器感受力后产生加速度,运动质量块由于惯性力而拉动弹簧产生形变,... 设计了一种可测量加速度的变极板间距式的差动电容传感器的测量仪。该测量仪的核心是传感器和测量电路部分:从力学上可以看成是一个质量弹簧阻尼系统。其工作过程为传感器感受力后产生加速度,运动质量块由于惯性力而拉动弹簧产生形变,使两个电容发生变化;测量电路部分,是一差动脉宽调制电路,根据测量上述电容的变化情况,推导出加速度。该测量仪是一种便捷的利用电容测量加速度的仪器。 展开更多

关键词 加速度 电容式传感器 差动脉宽

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低渗透气藏相对渗透率影响因素的孔隙网络模型 被引量：7

13

作者 邵长金 李志航 +2 位作者 汪小宇 杨振清 卢贵武 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期36-38,共3页

实验测量相对渗透率受许多条件的限制，为了在保持其他控制参数不变的条件下研究某一变量对相对渗透率的影响，采用孔隙网络模型模拟的方法，以苏里格气田盒8段储层的孔隙结构为参照，构造了喉道半径为0．05～2．50μm的孔隙网络；研究... 实验测量相对渗透率受许多条件的限制，为了在保持其他控制参数不变的条件下研究某一变量对相对渗透率的影响，采用孔隙网络模型模拟的方法，以苏里格气田盒8段储层的孔隙结构为参照，构造了喉道半径为0．05～2．50μm的孔隙网络；研究了孔喉比、润湿性、初始含水饱和度和残余水饱和度对气相相对渗透率的影响。结果表明：①孔喉比对气相相对渗透率的影响明显，随着孔喉比增大，相同水饱和度下的气相相对渗透率降低；②当水饱和度大于0．4时，气体的相对渗透率按照水湿→弱水湿→弱气湿→气湿的顺序依次增加，但当水饱和度小于0．4时，相对渗透率增加的次序性被打乱，在弱水湿情况下表现为最小；③随着初始含水饱和度增加，气相相对渗透率总体呈下降趋势；④残余水饱和度越大，气相相对渗透率曲线越陡，下降越快。这对用改变岩石润湿性的方法来提高油气采收率时具有指导意义。 展开更多

关键词 低渗透油气藏 孔隙 相对渗透率 润湿性 含水饱和度 束缚水饱和度 模型

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注二氧化碳混相驱试井模型及压力分析 被引量：7

14

作者 朱建伟 邵长金 +1 位作者 廖新维 杨振清 《油气井测试》 2011年第4期1-4,75,共4页

基于注二氧化碳混相驱试井分析理论,分析了二氧化碳与原油混相过程中混合物组分的扩散模型和温度、粘度的变化规律,研究了此过程中组分突变与温度突变(粘度突变)对压力的影响,将压力变化分成了求解两区复合试井模型得到的压降和由温度... 基于注二氧化碳混相驱试井分析理论,分析了二氧化碳与原油混相过程中混合物组分的扩散模型和温度、粘度的变化规律,研究了此过程中组分突变与温度突变(粘度突变)对压力的影响,将压力变化分成了求解两区复合试井模型得到的压降和由温度与粘度突变引起的附加压降。通过推导,给出了井底的整体压力响应;利用数值反演方法,计算了考虑组分与粘度变化时,不同流度比下的压力和压力导数。结果表明,组分与粘度变化对压力曲线的影响是明显和复杂的。 展开更多

关键词 二氧化碳驱油 试井模型 混相驱 组分突变 粘度突变 压力曲线

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从PhET看国内高校物理虚拟仿真实验教学项目建设 被引量：7

15

作者 邵长金 周广刚 +3 位作者 杨振清 林春丹 张万松 杨东杰 《大学物理实验》 2019年第5期118-122,共5页

PhET是国际知名的虚拟仿真实验项目,可以在线模拟物理等方面的实验。该项目基于广泛的教育研究,通过直观、类似游戏的环境吸引学生,激励学生通过探索和发现来学习。PhET项目是虚拟仿真实验成功的案例,对我国虚拟仿真实验项目建设有重要... PhET是国际知名的虚拟仿真实验项目,可以在线模拟物理等方面的实验。该项目基于广泛的教育研究,通过直观、类似游戏的环境吸引学生,激励学生通过探索和发现来学习。PhET项目是虚拟仿真实验成功的案例,对我国虚拟仿真实验项目建设有重要参考价值。分析了PhET项目在设计理念、技术手段、项目运营和使用效果等方面的特点,提出了国内高校现有物理虚拟仿真实验项目建设的努力方向。随着国家虚拟仿真实验教学项目共享平台(实验空间)的不断完善,各高校的物理虚拟仿真实验项目将会被弱化,只有发展特色的实验项目才能和实验空间相互补充、协同发展。 展开更多

关键词 PhET 虚拟仿真 物理 实验空间

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基于Matlab的静电场可视化教学示例 被引量：4

16

作者 林春丹 李强 +2 位作者 唐炼 张万松 杨振清 《大学物理实验》 2018年第3期97-100,共4页

通过静电场中几个典型问题的实例分析并引入Matlab进行可视化教学,加深了学生对所学内容的理解,取得了良好的教学效果。

关键词 MATLAB 静电场 可视化教学

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平衡电桥法测量金属丝弹性模量 被引量：2

17

作者 林春丹 张程 +3 位作者 陈星洁 何辛格 张万松 杨振清 《大学物理实验》 2019年第6期40-42,共3页

金属丝在受到轴向拉力时,其长度与横截面积会发生微小的变化,其阻值也会发生相应的变化。利用惠斯登电桥测量出金属丝在拉伸时的阻值变化,设计了一种实验精度较高且操作简便的测量金属丝弹性模量的方法。

关键词 平衡电桥 弹性模量 金属丝

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基于多源数据的虚拟仿真实验教学项目改进方法研究 被引量：1

18

作者 邵长金 杨东杰 +2 位作者 赵利 杨振清 周广刚 《大学物理实验》 2021年第5期103-108,共6页

以虚拟仿真实验为例,介绍多源数据驱动的虚拟仿真实验教学项目改进情况,结合实例能够较好地对项目改进点进行查找,为从技术角度实现虚拟仿真实验项目的持续改进提供基础。

关键词 虚拟仿真实验项目 过程性数据 眼动仪 热点图 心率

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机械示波器的研制与振动合成演示 被引量：1

19

作者 林春丹 李秋真 +2 位作者 周广刚 杨振清 张万松 《物理实验》 2020年第4期18-21,共4页

传统简谐振动合成演示设备很抽象、不直观,为了清晰地演示其具体的合成过程,研制了结构简单、可清晰显示各振动合成过程的机械示波器.利用电磁振子、电动振子和钢尺自由振动振子实现了不同频率、不同方向的振动,同时使用多面反光转筒得... 传统简谐振动合成演示设备很抽象、不直观,为了清晰地演示其具体的合成过程,研制了结构简单、可清晰显示各振动合成过程的机械示波器.利用电磁振子、电动振子和钢尺自由振动振子实现了不同频率、不同方向的振动,同时使用多面反光转筒得到正弦波,通过控制振子及反光转筒直观地显示各振子单独的振动曲线及其合成的拍现象、李萨如图形. 展开更多

关键词 机械示波器 振子 反光转筒 拍现象 李萨如图形

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场的展现与虚拟现实 被引量：2

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作者 邵长金 杨振清 《大学物理实验》 2020年第4期20-23,共4页

场是物理学中非常重要的一个概念,但非常抽象,看不到、摸不着。为了能够让这一概念形象化、具体化,物理学家分别采用了实物化场线、数值场可视化、虚拟现实等方法。本文分析了场的各种展示方法的优势和缺点,介绍了物理引擎在场虚拟现实... 场是物理学中非常重要的一个概念,但非常抽象,看不到、摸不着。为了能够让这一概念形象化、具体化,物理学家分别采用了实物化场线、数值场可视化、虚拟现实等方法。本文分析了场的各种展示方法的优势和缺点,介绍了物理引擎在场虚拟现实中的作用及目前实验空间中场的展示情况。 展开更多

关键词 场线 虚拟现实 物理引擎 实验空间

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