圆孔衍射python
时间: 2023-11-14 21:11:24 浏览: 60
圆孔衍射是指光线通过一个圆形孔洞后在屏幕上形成的衍射图案。在Python中,可以使用NumPy和Matplotlib库来模拟圆孔衍射。具体步骤如下:
1. 定义圆孔的半径和屏幕距离等参数。
2. 创建一个二维数组表示屏幕上的像素点,每个像素点的值表示该点的光强度。
3. 对于每个像素点,计算该点到圆孔的距离,并根据距离计算出该点的光强度。
4. 使用Matplotlib库将像素点的光强度绘制成图像。
下面是一个简单的圆孔衍射Python代码示例:
```
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 定义参数
wavelength = 0.5e-6 # 光波长
k = 2 * np.pi / wavelength # 波数
r = 1e-4 # 圆孔半径
d = 1 # 圆孔到屏幕的距离
L = 0.1 # 屏幕边长
N = 500 # 屏幕像素数
# 创建屏幕像素点
x = np.linspace(-L/2, L/2, N)
y = np.linspace(-L/2, L/2, N)
X, Y = np.meshgrid(x, y)
screen = np.zeros((N, N))
# 计算每个像素点的光强度
for i in range(N):
for j in range(N):
r_ij = np.sqrt(X[i,j]**2 + Y[i,j]**2 + d**2)
if r_ij <= r:
screen[i,j] = 1
else:
screen[i,j] = (2 * np.pi * r / wavelength / r_ij) * np.sin(k * r_ij) / (k * r_ij)
# 绘制图像
plt.imshow(screen, cmap='gray')
plt.axis('off')
plt.show()
```