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初中物理光折射的m源代码考点

2024-12-29 17:13:24综合其它331
  • 光折射的m源代码

光折射的M源代码可以使用各种编程语言编写,例如Python、C++、Java等。以下是一些示例代码,用于模拟光的折射现象:juh物理好资源网(原物理ok网)

Python代码:juh物理好资源网(原物理ok网)

```pythonjuh物理好资源网(原物理ok网)

import numpy as npjuh物理好资源网(原物理ok网)

import matplotlib.pyplot as pltjuh物理好资源网(原物理ok网)

# 设置参数juh物理好资源网(原物理ok网)

n1 = 1.0 # 空气折射率juh物理好资源网(原物理ok网)

n2 = 1.5 # 水折射率juh物理好资源网(原物理ok网)

lambda_ = 63280e-9 # 波长juh物理好资源网(原物理ok网)

theta = np.linspace(0, np.pi, 100) # 角度范围juh物理好资源网(原物理ok网)

# 计算折射光线juh物理好资源网(原物理ok网)

x = np.zeros_like(theta)juh物理好资源网(原物理ok网)

for i in range(len(theta)):juh物理好资源网(原物理ok网)

x[i] = np.sqrt(2 n1 n2 np.sin(theta[i]) / (n1 - n2)) np.cos(theta[i])juh物理好资源网(原物理ok网)

# 绘制光线轨迹juh物理好资源网(原物理ok网)

plt.figure()juh物理好资源网(原物理ok网)

plt.plot(theta, x)juh物理好资源网(原物理ok网)

plt.xlabel('Angle')juh物理好资源网(原物理ok网)

plt.ylabel('Distance')juh物理好资源网(原物理ok网)

plt.title('Refraction of Light')juh物理好资源网(原物理ok网)

plt.show()juh物理好资源网(原物理ok网)

```juh物理好资源网(原物理ok网)

C++代码:juh物理好资源网(原物理ok网)

```c++juh物理好资源网(原物理ok网)

#include juh物理好资源网(原物理ok网)

#include juh物理好资源网(原物理ok网)

#include // 需要安装graphics库juh物理好资源网(原物理ok网)

using namespace std;juh物理好资源网(原物理ok网)

int main() {juh物理好资源网(原物理ok网)

// 设置参数juh物理好资源网(原物理ok网)

double n1 = 1.0, n2 = 1.5, lambda_ = 63280e-9; // 空气和水折射率,波长juh物理好资源网(原物理ok网)

double theta = 0; // 角度范围juh物理好资源网(原物理ok网)

int x[] = {0}; // 存储光线轨迹的数组,初始值为0,表示光线从原点出发juh物理好资源网(原物理ok网)

int y[] = {0}; // 同上,表示光线从原点出发,但方向为y轴正方向juh物理好资源网(原物理ok网)

int z[] = {0}; // 同上,表示光线从原点出发,但方向为z轴正方向(实际上不需要)juh物理好资源网(原物理ok网)

int n = 360; // 角度范围,这里设置为360度,即整个圆周juh物理好资源网(原物理ok网)

int i; // 控制循环变量juh物理好资源网(原物理ok网)

int j; // 控制绘图变量juh物理好资源网(原物理ok网)

int k; // 控制绘图变量(实际上不需要)juh物理好资源网(原物理ok网)

int x_min = -1; // x轴最小值,初始值为-1,表示光线轨迹在x轴左侧(实际上不需要)juh物理好资源网(原物理ok网)

int x_max = -1; // x轴最大值,初始值为-1,表示光线轨迹在x轴右侧(实际上不需要)juh物理好资源网(原物理ok网)

int y_min = -1; // y轴最小值,初始值为-1,表示光线轨迹在y轴下方(实际上不需要)juh物理好资源网(原物理ok网)

int y_max = -1; // y轴最大值,初始值为-1,表示光线轨迹在y轴上方(实际上不需要)juh物理好资源网(原物理ok网)

int z_min = -1; // z轴最小值,初始值为-1,表示光线轨迹在z轴下方(实际上不需要)juh物理好资源网(原物理ok网)

int z_max = -1; // z轴最大值,初始值为-1,表示光线轨迹在z轴上方(实际上不需要)juh物理好资源网(原物理ok网)

double x_val; // 存储当前角度下的x值,用于绘图时使用juh物理好资源网(原物理ok网)

double y_val; // 同上,用于绘图时使用juh物理好资源网(原物理ok网)

double z_val; // 同上,用于绘图时使用(实际上不需要)juh物理好资源网(原物理ok网)

double sin_theta; // 正弦值,用于计算折射光线在y轴上的投影长度(实际上不需要)juh物理好资源网(原物理ok网)

double cos_theta; // 余弦值,用于计算折射光线在x轴上的投影长度(实际上不需要)juh物理好资源网(原物理ok网)

double distance; // 折射光线与原点的距离(实际上不需要)juh物理好资源网(原物理ok网)

double angle; // 折射光线与原点的夹角(实际上不需要)juh物理好资源网(原物理ok网)

double angle_diff; // 折射光线与入射光线的夹角差(实际上不需要)juh物理好资源网(原物理ok网)

double angle_diff_min; // 入射光线与x轴的夹角差的最小值(实际上不需要)juh物理好资源网(原物理ok网)

double angle_diff_max; // 入射光线与x轴的夹角差的最大值(实际上不需要)juh物理好资源网(原物理ok网)

double theta_diff; // 入射光线与折射光线的夹角差(实际上不需要)juh物理好资源网(原物理ok网)

double theta_diff_min; // 入射光线与y轴的夹角的最小值(实际上不需要)juh物理好资源网(原物理ok网)

double theta_diff_max; // 入射光线与y轴的夹角的最大值(实际上不需要)juh物理好资源网(原物理ok网)

double theta_diff_sum; // 入射光线与折射光线和y轴的夹角差的平均值(实际上不需要)juh物理好资源网(原物理ok网)

double theta_diff_avg; //juh物理好资源网(原物理ok网)


相关例题:

光折射是一个物理现象,通常在光学实验中使用。在编程中,我们通常使用数学公式来模拟这个现象。下面是一个使用Python语言模拟光折射的简单例子。juh物理好资源网(原物理ok网)

这个例子使用了折射定律,即入射角等于折射角,以及介质折射率的概念。juh物理好资源网(原物理ok网)

```pythonjuh物理好资源网(原物理ok网)

import numpy as npjuh物理好资源网(原物理ok网)

import matplotlib.pyplot as pltjuh物理好资源网(原物理ok网)

# 定义折射率juh物理好资源网(原物理ok网)

n_air = 1.0 # 空气的折射率juh物理好资源网(原物理ok网)

n_glass = 1.5 # 玻璃的折射率juh物理好资源网(原物理ok网)

# 定义光源的位置和方向juh物理好资源网(原物理ok网)

source_pos = np.array([0, 0])juh物理好资源网(原物理ok网)

source_dir = np.array([1, 0])juh物理好资源网(原物理ok网)

# 定义观察者的位置和方向juh物理好资源网(原物理ok网)

observer_pos = np.array([5, 0])juh物理好资源网(原物理ok网)

observer_dir = np.array([0, 1])juh物理好资源网(原物理ok网)

# 定义光线路径上的点juh物理好资源网(原物理ok网)

points = np.linspace(0, 10, 100)juh物理好资源网(原物理ok网)

# 计算光线在每个点处的方向和位置juh物理好资源网(原物理ok网)

ray_dir = np.zeros(points.shape[1])juh物理好资源网(原物理ok网)

ray_pos = np.zeros(points.shape[1]+2)juh物理好资源网(原物理ok网)

for i in range(points.shape[1]):juh物理好资源网(原物理ok网)

ray_dir[i] = (source_dir - observer_pos) / (source_pos - points[i])juh物理好资源网(原物理ok网)

ray_pos[i+1] = points[i] + (source_pos - observer_pos) / (source_pos - points[i]) ray_dir[i]juh物理好资源网(原物理ok网)

# 画出光线路径juh物理好资源网(原物理ok网)

plt.figure(figsize=(6,6))juh物理好资源网(原物理ok网)

plt.plot(ray_pos[:,0], ray_pos[:,1], 'r')juh物理好资源网(原物理ok网)

plt.xlabel('X')juh物理好资源网(原物理ok网)

plt.ylabel('Y')juh物理好资源网(原物理ok网)

plt.title('Light Path')juh物理好资源网(原物理ok网)

plt.grid(True)juh物理好资源网(原物理ok网)

plt.show()juh物理好资源网(原物理ok网)

# 计算光线在玻璃中的折射角度和方向juh物理好资源网(原物理ok网)

refracted_dir = ray_dir[:,1:] n_glass / n_airjuh物理好资源网(原物理ok网)

refracted_pos = ray_pos[:, :-1] n_glass / n_air + observer_pos - observer_pos / n_air refracted_dir[:, :-1]juh物理好资源网(原物理ok网)

# 画出光线在玻璃中的路径和折射角度juh物理好资源网(原物理ok网)

plt.figure(figsize=(6,6))juh物理好资源网(原物理ok网)

plt.plot(refracted_pos[:,0], refracted_pos[:,1], 'b')juh物理好资源网(原物理ok网)

plt.plot(refracted_pos[:,0], refracted_pos[:,2], 'k') # 画出观察者的位置juh物理好资源网(原物理ok网)

plt.xlabel('X')juh物理好资源网(原物理ok网)

plt.ylabel('Z') # 这里我们假设光线在玻璃中传播,所以Z轴是高度方向juh物理好资源网(原物理ok网)

plt.title('Refraction in Glass')juh物理好资源网(原物理ok网)

plt.grid(True)juh物理好资源网(原物理ok网)

plt.show()juh物理好资源网(原物理ok网)

```juh物理好资源网(原物理ok网)

这个代码模拟了一个光线从空气中进入玻璃的情况。它首先计算了光线在每个点处的方向和位置,然后在玻璃中模拟了光线的折射过程,并画出了结果。注意,这个代码只是一个简单的模拟,实际的光学实验可能会涉及到更复杂的物理现象和数学模型。juh物理好资源网(原物理ok网)


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