振幅和频率都相同的两列平面波在同一直线上传播,振动方向相互垂直。请分别在相差为pi/4和pi/2情况下用三维动画模拟两列波的合成,用MATLAB实现
时间: 2024-10-12 19:07:46 浏览: 20
Matlab实现_两列单色平面波+合成
在MATLAB中,你可以利用其内置的wavefun函数来创建二维正弦波,并结合plot3函数来制作三维动画。为了演示两列振幅和频率相同、振动方向垂直的平面波合成,我们假设这两列波分别为x轴和y轴上的简谐运动,即:
1. 波1:沿着x轴,频率f,振幅A1
2. 波2:沿着y轴,频率f,振幅A2
当相位差为π/4(45度)时,合成波可以用下面的公式表示:
z = A1 * sin(2 * π * f * t) + A2 * sin(2 * π * f * t + π/4)
当相位差为π/2(90度)时,合成波变为:
z = A1 * sin(2 * π * f * t) + A2 * cos(2 * π * f * t)
以下是MATLAB代码的基本结构:
```matlab
% 设置参数
t = linspace(0, 1/f, 1000); % 时间范围
f = 1; % 频率
A1 = 1; % 第一列波振幅
A2 = 1; % 第二列波振幅
phase_diff = pi/4; % 相位差 (pi/4 或 pi/2)
% 创建两个独立的波
wave1 = A1 * sin(2 * pi * f * t);
wave2 = A2 * sin(2 * pi * f * t + phase_diff);
% 合成波
synthesized_wave = wave1 + wave2;
% 创建三维图形
figure;
surf(t, synthesized_wave);
xlabel('时间 (s)');
ylabel('合成波');
zlabel('幅度');
% 动画显示
movie = @animate_movie;
for i = 1:length(t)
surf(t(1:i), synthesized_wave(1:i));
drawnow;
end
function animate_movie(~)
pause(0.001); % 控制帧率
end
```
运行上述代码后,你会看到一个交互式的三维动画,展示两列波随着时间变化的合成过程。
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