用 python 帮我写一个绘制牛顿环干涉图样的代码
时间: 2024-10-06 15:06:02 浏览: 38
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在Python中,我们可以利用matplotlib库来绘制牛顿环的干涉图案。牛顿环是一种光学现象,当一束平行光通过两个介质折射率不同而接触的表面时,会在界面上形成一系列同心圆环。下面是一个简单的示例,展示如何使用Python生成这样的图形:
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
def newton_rings(radius_ratio, n1=1, n2=1.5, resolution=100):
# 牛顿环参数
center = (0.5, 0.5)
ring_radius = (n2 - n1) / (n2 + n1) * radius_ratio
max_rings = int(np.sqrt(resolution**2 / 4))
# 创建网格
x, y = np.meshgrid(np.linspace(-1, 1, resolution), np.linspace(-1, 1, resolution))
# 计算每个点是否落在环内
r_squared = (x - center[0])**2 + (y - center[1])**2
in_ring = r_squared < ring_radius**2
# 绘制环形区域的颜色映射
colors = plt.cm.PuBu_r(in_ring.astype(float) / in_ring.max())
plt.imshow(colors, extent=(-1, 1, -1, 1), origin='lower', cmap='Purples')
plt.colorbar(label='Interference pattern')
plt.title(f"Newton's Rings with a {radius_ratio:.2f} radius ratio")
plt.show()
# 示例使用
newton_rings(0.95)
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