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用python写出双孔菲涅尔衍射的代码
原始问题:

用python写出双孔菲涅尔衍射的代码

下面是一个用Python编写的双孔菲涅尔衍射的代码示例:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def double_slit_fresnel_diffraction(wavelength, distance, slit_width, slit_distance, screen_width, screen_distance, num_points):
    # 计算屏幕上的坐标
    x = np.linspace(-screen_width/2, screen_width/2, num_points)
    y = np.linspace(-screen_width/2, screen_width/2, num_points)
    X, Y = np.meshgrid(x, y)
    
    # 计算双孔的相对位置
    d = slit_distance
    
    # 计算双孔的干涉模式
    pattern = np.zeros((num_points, num_points))
    for i in range(-1, 2, 2):
        for j in range(-1, 2, 2):
            r1 = np.sqrt((X - d/2*i)**2 + Y**2)
            r2 = np.sqrt((X + d/2*i)**2 + Y**2)
            pattern += np.cos(2*np.pi*r1/slit_width) + np.cos(2*np.pi*r2/slit_width)
    
    # 计算衍射图样
    diffraction_pattern = np.abs(np.fft.fftshift(np.fft.fft2(pattern)))**2
    
    # 绘制衍射图样
    plt.imshow(diffraction_pattern, cmap='hot', extent=[-screen_width/2, screen_width/2, -screen_width/2, screen_width/2])
    plt.colorbar()
    plt.title('Double Slit Fresnel Diffraction Pattern')
    plt.xlabel('x')
    plt.ylabel('y')
    plt.show()

# 设置参数
wavelength = 0.5e-3  # 波长
distance = 1  # 双孔到屏幕的距离
slit_width = 0.1  # 孔宽
slit_distance = 0.3  # 孔间距
screen_width = 1  # 屏幕宽度
screen_distance = 1  # 屏幕到观察点的距离
num_points = 500  # 离散点数

# 调用函数绘制双孔菲涅尔衍射图样
double_slit_fresnel_diffraction(wavelength, distance, slit_width, slit_distance, screen_width, screen_distance, num_points)

这段代码使用了numpy和matplotlib库来进行数值计算和绘图。首先定义了一个函数double_slit_fresnel_diffraction,该函数接受一系列参数,包括波长、双孔到屏幕的距离、孔宽、孔间距、屏幕宽度、屏幕到观察点的距离以及离散点数。函数内部使用了傅里叶变换来计算双孔的干涉模式,并绘制出衍射图样。

在代码的最后,设置了一些参数,并调用了double_slit_fresnel_diffraction函数来绘制双孔菲涅尔衍射图样。你可以根据需要调整这些参数来观察不同的衍射效果。

用python写出双孔菲涅尔衍射的代码
https://www.xiaoing.com/zhidao/41816.html
AI / 模型iFLYTEK
时间 / DATEJuly 4, 2023, 3:00 PM
语言zh-CN
IP / 区域江苏 镇江