Flash 動畫在黑體輻射中的應用

萬 麗 藺志平 陳曉景 霍 莉

（保定學院 生化系，河北 保定 071300）

帶有一個微孔的空心金屬球，可以近似的看做為黑體。 教師用線段表示電磁輻射的軌跡如圖1， 輔助黑體輻射多媒體教學。 該圖片并不能形象地表達電磁輻射在黑體內動態(tài)的運動效果。 利用圓周上的隨機函數(shù)與電磁輻射在黑體里的無規(guī)則運動相符合的特點，在Flash 腳本語言中設置相應的參數(shù)，制作電磁輻射的單個粒子被復制、分步跟蹤的動畫，表現(xiàn)出電磁輻射經(jīng)微孔發(fā)射以及進入金屬球微孔的輻射在金屬球腔內多次吸收、反射的效果。 采用動態(tài)課件取代靜止圖片，在該知識點的描述上更加具有科學性和直觀性[1]。

圖1

制作該動畫的要點是隨機坐標的計算。 由于金屬殼的外觀是由弧線構成的圓， 所以需要應用Math.sqrt、Math.abs 等函數(shù)進行運算，即根據(jù)電磁輻射在金屬殼的腔壁上出現(xiàn)的橫坐標x，求得相應的縱坐標y。

1 創(chuàng)建基本元件

第一步：創(chuàng)建帶微孔的金屬殼。 打開FlashCS，選擇【插入】/【新建元件】，在對話框選擇“圖形”，命名為“金屬殼”。 利用【橢圓工具】繪制一“筆觸顏色”為黑，“筆觸高度”為7，“填充顏色”為灰白色的圓形。 【屬性】中設置寬=300.0；高=300.0；x=0；y=0。使用【橡皮擦工具】，點擊【橡皮擦模式】，選擇【擦除線條】在金屬殼的右側居中位置進行擦除微孔。

第二步：創(chuàng)建粒子。 命名為“粒子”。 利用【橢圓工具】繪制一線形漸變小球。

第三步：創(chuàng)建發(fā)射源。 新建“圖片”，利用【矩形工具】繪制一“筆觸顏色”為黑，“填充顏色”為灰白色的圓形。 使用【文本工具】添加文字“發(fā)射源”。

2 創(chuàng)建動畫

2.1 創(chuàng)建發(fā)射源發(fā)射電磁輻射的動畫[2]

第一步：回到場景1，從【庫】中分別拖動“金屬殼”、“發(fā)射源”以及“粒子”到舞臺。 在“金屬殼”【屬性】中設置x=50；y=50。

第二步：在“粒子”的【屬性】命名為“e0”。 點擊第一幀，打開【動作-幀】面板，添加代碼：

stop();

x1=50;

y1=200;//粒子到達黑體最左側的坐標

n=5;//粒子運行的步數(shù)

/* 復制4 個跟蹤的粒子*/

for(i=1;i＜=4;i++) {

duplicateMovieClip("e0"，"e"+i，i);

_root["e"+i]._alpha=_root["e"+(i-1)]._alpha/2;

}

onEnterFrame=function () {

/* 粒子與x1、y1 之間每次以1/n 的位移進行跟蹤*/

e0._x+=(x1-e0._x)/n;

e0._y+=(y1-e0._y)/n;

/* 粒子與前粒子之間每次以1/n 的位移進行跟蹤*/

for(i=1;i＜=4;i++) {

_root["e"+i]._x+=(_root["e"+(i-1)]._x-_root["e"+i]._x)/n;

_root["e"+i]._y+=(_root["e"+(i-1)]._y-_root["e"+i]._y)/n;

}

if (Math.abs(e0._x-x1)＜1 && Math.abs(e0._y-y1)＜1) {

gotoAndPlay(2); //當粒子與x1，y1 近似重合，跳轉到第二幀

}

};

2.2 創(chuàng)建電磁輻射在黑體內多次吸收、反射的動畫[3]

第一步：在第二幀【插入】/【時間軸】/【關鍵幀】。

第二步：選中“粒子”，在【屬性】中設置x=50；y=200。 點擊第二幀，打開【動作-幀】面板，添加如下代碼：

stop();//停留在第二幀保持金屬殼內的反射運動

mx1=200;//金屬殼的圓心坐標

my1=200;

r=150;//設金屬殼的半徑為30

n=3;

for(i=1;i＜=4;i++) {

duplicateMovieClip("e0"，"e"+i，i);

_root["e"+i]._alpha=_root["e"+(i-1)]._alpha/2;

}

flag=0;

onEnterFrame=function(){

if(flag==0) {

/* 計算粒子在金屬球內的隨機坐標*/

x1=mx1-r+random(2*r);

if (random(2)==1) {

y1=my1+Math.sqrt(r*r-Math.abs(x1-mx1)*Math.

abs(x1-mx1));

} else {

y1=my1-Math.sqrt(r*r-Math.abs(x1-mx1)*Math.

abs(x1-mx1));

}

flag=1;

} else {

e0._x+=(x1-e0._x)/n;

e0._y+=(y1-e0._y)/n;

if(Math.abs(x1-e0._x)＜0.5&&Math.abs(y1-e0._y)＜0.5) {

flag=0;//當粒子與新坐標近似重合， 重新獲取新坐標

}

for(i=1;i＜=4;i++) {

_root["e"+i]._x+=(_root["e"+(i-1)]._x-_root["e"+i]._x)/n;

_root["e"+i]._y+=(_root["e"+(i-1)]._y-_root["e"+i]._y)/n;

}

}

};

圖2

代碼說明： 代碼中所涉及的變量和屬性值含義如圖2 所示。

第三步：動畫制作完成，按Ctrl+Enter 鍵可以測試影片[4]

[1]周公度，段連運.結構化學基礎.第四版，北京：北京大學出版社,2009:1-2

[2]師書恩.計算機輔助教育基本原理[M].北京:電子工業(yè)出版社，1995:53-60

[3]徐邸祥.使用C# 開發(fā)數(shù)據(jù)庫應用程序.北京:科學技術文獻出版社，2008：162-196

[4]莫平,黃瑞國.《大學計算機基礎》教學方法深層探索[J].電腦知識技術,2009,5(36):10415-10426