在真空中,一平面波的电场强度E(t)=20*sin(2*10^8*pi*t+β*z)*a_x+50*cos(2*10^8*pi*t+β*z)*a_y mV/m,求磁场
时间: 2024-06-18 12:05:38 浏览: 258
根据电磁学理论,在真空中,平面波的电场和磁场之间满足以下关系:磁场强度B = (1/v) * E,其中v为光速。因此,我们可以通过电场强度公式求解磁场强度,即:
B(t) = (1/c) * E(t) x n
其中,c为光速,n为电磁波传播方向的单位向量,而E(t)是已知的电场强度。根据题目中给出的电场强度公式,我们可以将其展开为:
E(t) = 20*sin(2*10^8*pi*t+β*z)*a_x+50*cos(2*10^8*pi*t+β*z)*a_y
将其代入上述公式中,可得:
B(t) = (1/c) * (20*sin(2*10^8*pi*t+β*z)*a_x+50*cos(2*10^8*pi*t+β*z)*a_y) x n
由于电磁波传播方向为z轴正方向,因此n = a_z,代入上式中可得:
B(t) = (1/c) * (20*sin(2*10^8*pi*t+β*z)*a_x+50*cos(2*10^8*pi*t+β*z)*a_y) x a_z
对上式中的叉积进行计算,可得:
B(t) = (1/c) * (-20*cos(2*10^8*pi*t+β*z)*a_y+50*sin(2*10^8*pi*t+β*z)*a_x)
因此,该平面波的磁场强度为 B(t) = (1/c) * (-20*cos(2*10^8*pi*t+β*z)*a_y+50*sin(2*10^8*pi*t+β*z)*a_x)。
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python写一段代码模拟龙基光栅的Fraunhofer Diffraction的光强分布曲线,龙基光栅的振幅透射率为矩形函数,以波长为500nm的单位振幅平面波入射,龙基光栅的光栅常量d=50μm,缝宽a=15μm,缝数N=10
好的,以下是Python代码,用于模拟龙基光栅的Fraunhofer衍射光强分布曲线:
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 设置常数
wavelength = 500e-9 # 波长
d = 50e-6 # 光栅常量
a = 15e-6 # 缝宽
N = 10 # 缝数
# 计算衍射光强
theta = np.linspace(-np.pi/2, np.pi/2, 1000)
intensity = np.zeros_like(theta)
for i in range(N):
beta = 2*np.pi*i*a*np.sin(theta)/wavelength
intensity += np.sinc(beta)**2
intensity /= N**2
# 绘制图像
plt.plot(theta, intensity)
plt.xlabel('θ (rad)')
plt.ylabel('Intensity')
plt.title('Fraunhofer Diffraction of Ronchi Grating')
plt.show()
```
解释一下代码的实现过程:
首先,我们定义了一些常数:波长、光栅常量、缝宽和缝数。
然后,我们计算了在一定范围内的θ值下的衍射光强,这里我们选择了-π/2到π/2之间的1000个点。在循环中,我们计算了每个缝隙对应的β值,并使用sinc函数计算光强分布。最后,我们将所有缝隙的光强分布相加并除以缝数的平方。
最后,我们将θ和光强数据绘制成图形,以便更好地理解Fraunhofer衍射光强分布曲线。
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