请给出一个基于matlab的示例程序
时间: 2024-04-23 07:22:13 浏览: 20
好的,这里我提供一个基于Matlab的简单示例程序,用于模拟平面波从真空中射入介质,计算介质中的反射波和透射波的情况,并计算反透射系数。
程序代码如下:
```
%设置模拟参数
n = 1.5; %介质折射率
dx = 0.01; %网格单元大小
dt = dx/(2*3e8); %时间步长
t = 1e-9; %模拟时间
f = 1e9; %平面波频率
lambda = 3e8/f; %平面波波长
theta = 45; %入射角度
E0 = 1; %平面波幅度
%计算平面波入射方向
phi = 0;
kx = 2*pi*n*sin(theta/180*pi)*cos(phi/180*pi)/lambda;
ky = 2*pi*n*sin(theta/180*pi)*sin(phi/180*pi)/lambda;
%设置模拟区域大小
nx = 200; %x方向网格数
ny = 100; %y方向网格数
%设置电场和磁场矩阵
Ex = zeros(nx,ny);
Ey = zeros(nx,ny);
Hx = zeros(nx,ny);
Hy = zeros(nx,ny);
%设置反射波和透射波监测点位置
ref_x = round(nx/2);
ref_y = ny;
tra_x = round(nx/2);
tra_y = 1;
%计算模拟步数
steps = round(t/dt);
%进行模拟
for n = 1:steps
%更新电场和磁场
for i = 1:nx-1
for j = 1:ny-1
Hx(i,j) = Hx(i,j) - dt/(dx*mu0)*(Ey(i,j+1)-Ey(i,j)-Ex(i+1,j)+Ex(i,j));
Hy(i,j) = Hy(i,j) + dt/(dx*mu0)*(Ex(i+1,j)-Ex(i,j)-Ey(i,j+1)+Ey(i,j));
end
end
for i = 2:nx
for j = 2:ny
Ex(i,j) = Ex(i,j) + dt/(dx*eps0*n)*(Hy(i,j)-Hy(i-1,j)-Hx(i,j)+Hx(i,j-1));
Ey(i,j) = Ey(i,j) - dt/(dx*eps0*n)*(Hx(i,j)-Hx(i,j-1)-Hy(i,j)+Hy(i-1,j));
end
end
%设置平面波源
Ex(1,:) = E0*cos(kx*(1:nx)*dx + ky*(1:ny)*dx);
%记录反射波和透射波幅度
ref(n) = abs(Ex(ref_x,ref_y));
tra(n) = abs(Ex(tra_x,tra_y));
end
%计算反透射系数
R = (ref./E0).^2;
%绘制反射波和透射波幅度随时间的变化曲线
figure;
plot((1:steps)*dt,ref,'r',(1:steps)*dt,tra,'b');
xlabel('Time (s)');
ylabel('Amplitude (V/m)');
legend('Reflection','Transmission');
%绘制反透射系数随时间的变化曲线
figure;
plot((1:steps)*dt,R);
xlabel('Time (s)');
ylabel('Reflection coefficient');
```
需要说明的是,由于模拟的时间和空间范围有限,该程序只能模拟到一定时间后的反射波和透射波的幅度。如果需要更精确的模拟结果,可以适当调整模拟参数和模拟区域大小。
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