python对平行平面腔菲涅尔数数值仿真,腔长固定只改变波长,求解平行平面腔变化参数
时间: 2024-10-24 12:14:49 浏览: 77
激光原理课程设计--平行平面腔自再现模Fox-Li数值迭代解法及MATLAB实现.doc
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在Python中,对于平行平面腔的菲涅尔数(Fresnel Number,通常表示为$F_n = \frac{d}{\lambda}$,其中$d$是腔体长度,$\lambda$是光的波长)的数值仿真,常常会用到光学物理模拟库,比如`scipy`或`numpy`辅助计算,以及一些专门用于光学模拟的开源库如`Fresnel`或`opticspy`。
如果你想要固定腔体长度(例如设为`d`),然后改变波长(`lambda`)来研究其对菲涅尔数的影响,你可以按照以下步骤进行:
1. **导入所需库**:
```python
import numpy as np
from scipy.constants import speed_of_light
```
2. **定义函数计算菲涅尔数**:
```python
def fresnel_number(d, lambda_value):
return d / (speed_of_light * lambda_value)
```
3. **创建波长范围和计算菲涅尔数数组**:
```python
wavelength_range = np.linspace(start, end, num_points) # 定义波长范围
fn_array = [fresnel_number(d, wavelength) for wavelength in wavelength_range]
```
4. **绘制结果**:
```python
import matplotlib.pyplot as plt
plt.plot(wavelength_range, fn_array, label='Fresnel Number')
plt.xlabel('Wavelength ($\mu$m)')
plt.ylabel('Fresnel Number')
plt.title('Fresnel Number vs Wavelength with Fixed Cavity Length')
plt.legend()
plt.show()
```
在这个过程中,你需要确定合适的`start`, `end`和`num_points`值,分别代表波长范围的开始、结束和采样点的数量。
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