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游乐 · Playground

8 个实验

科学游乐场

把科学机制与先进制造系统放进浏览器,旋转、调参、逐段观察实时三维过程。

挑一个问题,亲手试试

需要支持 WebGL 的浏览器,并可访问 jsDelivr。

  1. 01科学机制

    柔性纳米笼颗粒捕获

    逐帧查看阻挡、膨胀、进入与困住,并观察 D/W 几何关系如何切换。

    运行说明
    问题
    入口变宽时,颗粒怎样进入并被困住?
    可调
    时间轴、播放速度、观察视角。
    可见
    阻挡/膨胀/进入/困住阶段,以及颗粒直径 D 与入口宽度 W 的几何关系。
    边界
    参数化几何机制示意,不求解分子动力学、真实温度或捕获概率。
    设备
    支持触控旋转和时间轴;手机可逐帧观察。需要 WebGL。
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  2. 02先进制造

    机器人激光熔覆实验平台

    在平板多层多道与轴类旋转螺旋案例之间切换,操控主轴、机械臂、送粉与激光熔覆过程。

    运行说明
    问题
    熔覆单元的工件、路径、配方与互锁怎样协同?
    可调
    工件案例、材料、激光功率 W、送粉 g/min、路径和运行阶段。
    可见
    机器人与主轴运动、路径进度、派生量、规则指导及本地 Run 记录。
    边界
    教学场景与参考规则,不是经计量校准的工艺预测;材料、路径和互锁判断以实验原说明为准。
    设备
    推荐桌面鼠标或触控板;手机通过原有工作区面板操作。需要 WebGL。
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  3. 03先进制造

    激光焊接实验平台

    独立机器人激光焊接工作站,配置对接接头、保护气、焦点偏置与摆动参数,观察焊缝、热影响区和过程趋势。

    运行说明
    问题
    功率、行进速度与摆动如何组织一条焊缝?
    可调
    功率 W、焊速、材料、焦点偏置、摆幅与频率,单位以控制面板为准。
    可见
    焊缝过程、线能量 J/mm、路径进度及本地运行趋势。
    边界
    热影响区为教学表现,线能量是派生量;不替代正式 WPS/PQR 或激光安全评估。
    设备
    推荐桌面操作;窄屏使用原有 Operate/Recipe 工作区。需要 WebGL。
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  4. 04计算物理

    三体引力沙盒

    在八字周期轨道、三维混沌与长期散射之间切换,实时观察能量漂移、最近距离与完整轨迹。

    运行说明
    问题
    三个相互牵引的天体,会沿怎样的轨道运动?
    可调
    初始条件预设、播放速度、轨迹与视角。
    可见
    数值积分轨道、能量漂移、最近距离与时间。
    边界
    采用模型单位(G=1);显示半径、背景和配色不代表真实天体尺度。数值误差仍需观察。
    设备
    桌面和手机可暂停、重新开始、旋转观察;需要 WebGL。
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  5. 05空间科学

    交互式太阳系

    聚焦观察八大行星、冥王星与小行星带,并通过速度、尺度、标签和轨道开关探索分层太阳活动。

    运行说明
    问题
    换一个尺度看,行星、轨道与太阳活动有什么关系?
    可调
    聚焦天体、动画速度、展开尺度、标签和轨道显示。
    可见
    天体贴图、可视化轨道和太阳活动图层。
    边界
    半径、间距和运动速度为展示而缩放;不是等比例模型或实时星历。纹理署名见实验页。
    设备
    支持触控缩放与聚焦;纹理较多,首次加载可能较慢。需要 WebGL。
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  6. 06激光光学

    πShaper 光束整形实验

    调节输入束径与平顶边缘阶次,观察 πShaper 的光线重映射、输出观察屏和径向强度分布。

    运行说明
    问题
    输入束径改变时,高斯光束如何转化为平顶光束?
    可调
    输入 1/e² 直径、平顶边缘阶次、VIS/532/1064 预设、剖切、爆炸视图与观察视角。
    可见
    光线径向重映射、三维输出观察屏、强度曲线与输入束径失配响应。
    边界
    内部光学元件和场映射采用教学近似;不包含厂商专有处方或完整波动光学计算。
    设备
    推荐桌面操作;需要 WebGL。运行依赖由本站提供。
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  7. 07激光光学

    Ni Drude 模型实验

    调节光子能量、场强和阻尼,对比 Ni 的 Drude 与 Lorentz–Drude 响应,观察电子运动、介电损耗谱和相对吸收指标。

    运行说明
    问题
    光子能量、场强和阻尼怎样影响 Ni 的电子响应与光学损耗?
    可调
    光子能量、归一化场强、阻尼倍率、Drude/Lorentz–Drude 模型、播放状态和观察视角。
    可见
    电子受迫运动、介电函数实部与虚部、振子贡献和归一化吸收指标。
    边界
    晶格与电荷密度用于机制示意;相对吸收指标不表示绝对温度,未求解双温模型或第一性原理电子动力学。
    设备
    需要 WebGL;窄屏可滚动访问参数与光谱面板。运行依赖由本站提供。
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  8. 08激光光学

    光束整形与显微系统实验室

    在同一三维光学实验室中探索光束整形、4f 中继、显微照明与旋转盘共焦,联动调节光路、部件和成像参数。

    运行说明
    问题
    光束整形怎样与中继、显微照明及旋转盘共焦协同?
    可调
    六个实验、入射束径与偏心、焦距与倍率、针孔、装配状态、三维仪表和观察视角。
    可见
    光线映射、近轴矩阵、合成样品图、照明剖面与双盘同步运动;支持 JSON、CSV 和 PNG 导出。
    边界
    采用理想场映射与近轴薄元件模型;样品图为合成测试靶,机械结构和内部处方用于原理示意。
    设备
    需要 WebGL 2;推荐桌面鼠标或触控板。运行依赖由本站提供。
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