基于Python的开放式光学模拟仿真实验平台构建与实现

安冉; 汪楠博; 李泽平; 阮诗森; 张海鹏; 吴浩; 占君宝

doi:10.16751/j.cnki.hbkj.2026.04.015

湖北科技学院学报 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (4) : 116 -124. DOI: 10.16751/j.cnki.hbkj.2026.04.015

基于Python的开放式光学模拟仿真实验平台构建与实现

安冉, 汪楠博, 李泽平, 阮诗森, 张海鹏, 吴浩, 占君宝

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摘要

本文利用计算机语言设计并开发了一种基于Python的开放式光学仿真实验平台。平台采用Num Py、Py Qt Graph等科学计算库构建数值计算核心，结合Py Qt5框架开发交互式图形用户界面。此平台包含八个经典光学实验模型，分别为多缝夫琅禾费衍射实验、单缝菲涅耳衍射实验、杨氏双缝干涉实验、牛顿环实验、迈克耳孙干涉仪实验、光的反射与折射实验、光的偏振实验以及透镜成像实验。通过交互界面灵活调整实验参数，可实时观察可视化仿真结果，从而直观地理解光学现象的形成与演变。针对传统光学实验教学中设备成本高、实验条件要求高、现象观测困难等问题，该平台为光学实验教学与研究提供了低成本、高灵活性的虚拟实验环境，提高了教学和学习效果。