Falstad 数学与物理模拟
摘要
用于演示数学和物理概念的交互式小程序和模拟集合,包括波动、声学、信号处理和电磁学。
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缓存时间: 2026/08/16 09:41
# 数学、物理与工程小程序集
来源:https://www.falstad.com/mathphysics.html
## 振动与波动
[水波槽(二维波)小程序](https://www.falstad.com/ripple/)
水波槽模拟,展示波动、干涉、衍射、折射、多普勒效应等。
[二维波动小程序](https://www.falstad.com/wave2d/)
展示二维空间中的波动现象。
[三维波动小程序](https://www.falstad.com/wavebox/)
展示三维空间中的波动现象。
[耦合振动小程序](https://www.falstad.com/coupled/)
演示弹簧连接的振子系统的纵波运动。
[色散小程序](https://www.falstad.com/dispersion/)
色散现象与群速度演示。
## 声学
[负载弦小程序](https://www.falstad.com/loadedstring/)
弦的波动模拟。
[矩形膜波动小程序](https://www.falstad.com/membrane/)
二维膜的振动模式。
[圆形膜波动小程序](https://www.falstad.com/circosc/)
二维圆形膜(鼓面)的振动模式。
[棒的波动小程序](https://www.falstad.com/barwaves/)
棒的弯曲波。
[元音小程序](https://www.falstad.com/vowel/)
语音声学特性。
[箱体模式小程序](https://www.falstad.com/modebox/)
三维箱体中的声驻波。
[声波干涉小程序](https://www.falstad.com/interference/)
通过扬声器生成音频干涉。
## 信号处理
[傅里叶级数小程序](https://www.falstad.com/fourier/)
周期函数的频率分析。
[数字滤波器](https://www.falstad.com/dfilter/)
对数字信号进行滤波并通过扬声器播放输出。
## 电磁学:静电学
[二维静电学小程序](https://www.falstad.com/emstatic/index.html)
演示静电场与稳态电流分布。
[二维静电场小程序](https://www.falstad.com/vector2de/)
展示多种二维情况下的电场,并演示高斯定律。
[三维静电场小程序](https://www.falstad.com/vector3de/)
展示多种三维情况下的电场。
[三维静磁场小程序](https://www.falstad.com/vector3dm/)
展示多种情况下的磁场。
[电动机](https://www.falstad.com/motor/)
[发电机](https://www.falstad.com/generator/)
## 电动力学
[二维电动力学小程序(TE模)](https://www.falstad.com/emwave1/)
演示电磁辐射。
[二维电动力学小程序(TM模)](https://www.falstad.com/emwave2/)
演示电磁辐射、感应及静磁学。
[模拟电路仿真器小程序](https://www.falstad.com/circuit/)
演示各类电子电路。
[模拟滤波器小程序](https://www.falstad.com/afilter/)
演示电子滤波电路。
[谐振腔模式小程序](https://www.falstad.com/embox/)
三维矩形腔中的电磁波。
[波导模式小程序](https://www.falstad.com/embox/guide.html)
波导中的电磁波。
[天线小程序](https://www.falstad.com/antenna/)
生成天线辐射方向图。
[菲涅尔衍射小程序](https://www.falstad.com/diffraction/)
生成菲涅尔衍射图样。
[费马原理](https://www.falstad.com/fermat/)
斯涅尔定律。最短光程胜出。
## 量子力学
[氢原子小程序](https://www.falstad.com/qmatom/)
展示氢原子的轨道(波函数)。
[分子轨道小程序](https://www.falstad.com/qmmo/)
展示氢分子离子的轨道(波函数)。
[一维量子力学小程序](https://www.falstad.com/qm1d/)
一维单粒子量子态。
[一维量子晶体小程序](https://www.falstad.com/qm1dcrystal/)
一维周期势。
[二维量子晶体小程序](https://www.falstad.com/qm2dcrystal/)
二维周期势。
[一维量子跃迁小程序](https://www.falstad.com/qm1drad/)
一维辐射跃迁(吸收与受激发射)。
[原子偶极跃迁小程序](https://www.falstad.com/qmatomrad/)
原子中的辐射跃迁(吸收与受激发射)。
[二维矩形方势阱小程序](https://www.falstad.com/qm2dbox/)
二维矩形势阱(箱中粒子)。
[二维圆形方势阱小程序](https://www.falstad.com/qm2dcirc/)
二维圆形势阱。
[二维量子谐振子小程序](https://www.falstad.com/qm2dosc/)
二维谐振子。
[量子刚性转子小程序](https://www.falstad.com/qmrotator/)
限制在球面上的粒子。
[三维量子谐振子小程序](https://www.falstad.com/qm3dosc/)
三维谐振子。
## 线性代数
[点积小程序](https://www.falstad.com/dotproduct/)
演示两向量的点积(标量积)。
[矩阵小程序](https://www.falstad.com/matrix/)
使用矩阵演示二维变换。
## 矢量微积分
[二维矢量场小程序](https://www.falstad.com/vector/)
演示矢量场的各种性质,包括散度、旋度等。
[三维矢量场小程序](https://www.falstad.com/vector3d/)
演示三维矢量场,包含洛伦兹吸引子与罗斯勒吸引子。
## 热力学
[气体分子模拟小程序](https://www.falstad.com/gas/)
演示气体动理学理论。
[热机](https://www.falstad.com/engine/)
卡诺循环与其他热力学循环。
## 力学
[谐振子](https://www.falstad.com/harmonicosc/)
驱动力、共振。
[科里奥利力](https://www.falstad.com/coriolis/)
旋转参考系。
[傅科摆](https://www.falstad.com/foucault/)
演示地球自转。
[轨道交会](https://www.falstad.com/rendezvous/)
驾驶飞船在不同轨道与目标飞船对接。
[拉格朗日点](https://www.falstad.com/lagrange/)
三体问题。
[对称陀螺](https://www.falstad.com/top/)
陀螺与陀螺仪的刚体运动。
## 其他
[常微分方程小程序](https://www.falstad.com/diffeq/)
可视化微分方程求解器。
[欧拉公式小程序](https://www.falstad.com/euler/)
演示复指数的泰勒级数展开。
[离散傅里叶变换](https://www.falstad.com/fft/)
二维傅里叶变换。
[几何光学仿真](https://phydemo.app/ray-optics/)
Rick Tu与Johnson开发的几何光学模拟器(有本人贡献)。
[热成像照片](https://www.falstad.com/thermal/)
红外热成像相机拍摄的样例图片。(非小程序,但收录于此供参考)
授权信息 (https://www.falstad.com/licensing.html)
其他数学/物理教学相关网站及Java小程序链接:
- **Brandon半导体仿真器 (https://brandonli.net/semisim/)**
- **李萨如图形实验室 (https://www.falstad.com/lissajous)** 基于Ed Hobbs的Java小程序
- **复数映射查看器 (https://www.falstad.com/complexviewer/)** 另一款转换的Java小程序
- **另一款狭缝衍射小程序 (https://www.falstad.com/nw/slit.html)** 及西北大学更多小程序 (https://www.falstad.com/nw/)
- **全电路知识 (https://www.allaboutcircuits.com/)**
- **Calculoso (https://www.calculoso.com/)** AP考试备考
- **MyPhysicsLab仿真 (http://www.myphysicslab.com/)**
- **Physlets物理教学小程序 (https://www.compadre.org/physlets/)**
- **三维分子动力学 (https://mafghani.com/atoms.html)**
- **PhET互动仿真 (http://phet.colorado.edu/index.php)**
- **当前所有在轨卫星 (http://richiecarmichael.github.io/sat/index.html#)**
- **电路图制作工具 (http://www.circuit-diagram.org/)**
- **捕获闪电 (http://capturedlightning.com/)**
- **Wondermagnet.com (http://www.wondermagnet.com/)**
- **10的幂次小程序 (http://micro.magnet.fsu.edu/primer/java/scienceopticsu/powersof10/index.html)**
- **另一款菲涅尔衍射小程序 (http://www.geocities.com/piratord/Difra/difra.html)**
- **声学与振动动画 (https://www.acs.psu.edu/drussell/demos.html)**
- **地月距离 (http://www.traipse.com/earth_and_moon/index.html)**
- **用棉花糖测光速 (http://www.physics.umd.edu/ripe/icpe/newsletters/n34/marshmal.htm)**
- **星图 (http://www.fourmilab.to/yoursky/)**
- **科学错误与误解 (http://amasci.com/miscon/miscon.html)**
- **声音实验室 (http://www.cs.ubc.ca/spider/kvdoel/sound_demo6.html)**
当您学习疲惫时,这里有些趣味内容:
- **乒乓游戏仿真 (https://www.falstad.com/pong/)** 原版1972年乒乓游戏的电路级仿真。
- **Java迷宫小程序 (https://www.falstad.com/maze/)** 3D透视迷宫。
- **游戏音效小程序 (https://www.falstad.com/envelope/)** 酷炫电子游戏音效。
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