python光學(xué)仿真相速度和群速度計(jì)算理解學(xué)習(xí)
更新時(shí)間：2021年10月20日 09:57:56 作者：微小冷
從物理學(xué)的機(jī)制出發(fā)，波動(dòng)模型相對(duì)于光線模型，顯然更加接近光的本質(zhì)；但是從物理學(xué)的發(fā)展來說，波動(dòng)光學(xué)旨在解決幾何光學(xué)無法解決的問題，可謂光線模型的一種升級(jí)
從編程的角度來說，波動(dòng)光學(xué)在某些情況下可以簡(jiǎn)單地理解為在光線模型的基礎(chǔ)上，引入一個(gè)相位項(xiàng)。
波動(dòng)模型
一般來說，三個(gè)特征可以確定空間中的波場(chǎng)：頻率、振幅和相位，故光波場(chǎng)可表示為：
import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D z = np.arange(15,200)*10 #單位為nm x = np.arange(15,200)*10 x,z = np.meshgrid(x,z) #創(chuàng)建坐標(biāo)系 E = 1/np.sqrt(x**2+z**2)*np.cos(2*np.pi*np.sqrt(x**2+z**2)/(532*1e-9)) fig = plt.figure() ax = Axes3D(fig) ax.plot_surface(x,z,E) plt.show()
其結(jié)果如圖所示
相速度
該式表示各等相位面前進(jìn)的速度，為相速度。
群速度
假設(shè)兩列波的波長分別為532nm和600nm，則在同一時(shí)刻，不同位置處的光波振幅可通過python畫出
def wavePacket(d = [532e-9,600e-9]):
d = np.array(d)
k = 2*np.pi/d #波數(shù)
dk = k[0]-k[1] #波數(shù)差
bk = k[1]+dk/2 #平均波數(shù)
z = np.arange(10000)/1e9 #位置為0到10um
E0 = np.cos(-k[0]*z)
E1 = np.cos(-k[1]*z)
E = E0+E1
#E = 2*np.cos(-dk/2*z)*np.cos(-bk*z)
fig = plt.figure()
plt.plot(z,E0,'--',color='red',label='E0')
plt.plot(z,E1,'--',color='blue',label='E1')
plt.plot(z,E,'-',color='green',label='E')
plt.legend()
plt.show()
可見每間隔一段距離或者時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)比較大的振幅，其極大間隔可以通過表達(dá)式求出
為群速度，表示波包的傳播速度。
以上就是python光學(xué)仿真相速度和群速度理解學(xué)習(xí)的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于python光學(xué)仿真相速度和群速度的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
相關(guān)文章
Python 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之樹的概念詳解
這篇文章主要介紹了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之樹的概念詳解,本篇文章通過簡(jiǎn)要的案例,講解了該項(xiàng)技術(shù)的了解與使用,以下就是詳細(xì)內(nèi)容,需要的朋友可以參考下2021-09-09
這篇文章主要介紹了使用Python爬取彈出窗口信息的實(shí)例，具有很好的的參考價(jià)值，希望對(duì)大家有所幫助。一起跟隨小編過來看看吧2020-03-03
Python使用pyautocad+openpyxl處理cad文件示例
這篇文章主要介紹了Python使用pyautocad+openpyxl處理cad文件,結(jié)合實(shí)例形式分析了Python使用pyautocad與openpyxl模塊讀寫cad文件相關(guān)應(yīng)用操作技巧,需要的朋友可以參考下2019-07-07
Python+Selenium實(shí)現(xiàn)網(wǎng)站滑塊拖動(dòng)操作
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了如何利用Python+Selenium模擬實(shí)現(xiàn)登錄某網(wǎng)站的滑塊拖動(dòng)操作，文中的示例代碼講解詳細(xì)，需要的可以參考一下2022-09-09
Selenium獲取登錄Cookies并添加Cookies自動(dòng)登錄的方法
這篇文章主要介紹了Selenium獲取登錄Cookies并添加Cookies自動(dòng)登錄的方法，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧2020-12-12
使用python批量轉(zhuǎn)換文件編碼為UTF-8的實(shí)現(xiàn)
這篇文章主要介紹了使用python批量轉(zhuǎn)換文件編碼為UTF-8的實(shí)現(xiàn)，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧2020-04-04
這篇文章主要介紹了Python協(xié)程asyncio異步編程筆記分享，基于async & await關(guān)鍵字的協(xié)程可以實(shí)現(xiàn)異步編程，這也是目前python異步相關(guān)的主流技術(shù)2021-09-09
這篇文章主要介紹了Matplotlib配色之Colormap詳解，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧2021-01-01
python批量插入數(shù)據(jù)到mysql的3種方法
這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于python批量插入數(shù)據(jù)到mysql的3種方法,在日常處理數(shù)據(jù)的過程中,我們都有批量寫入數(shù)據(jù)庫的需求,文中通過代碼介紹的非常詳細(xì),需要的朋友可以參考下2023-10-10
Pycharm?cannot?set?up?a?python?SDK問題的原因及解決方法
這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于Pycharm?cannot?set?up?a?python?SDK問題的原因及解決方法,這個(gè)問題已經(jīng)不是第一次出現(xiàn)了,所以干脆總結(jié)下,需要的朋友可以參考下2022-06-06