matlab黑体辐射拟合
时间: 2023-05-29 11:02:04 浏览: 304
黑体辐射拟合可以使用MATLAB中的curve fitting toolbox进行。首先需要导入数据,这里以从文献中获取的一组黑体辐射数据为例:
```
T = [300;400;500;600;700;800;900;1000;1100;1200;1300];
B = [1.8941*10^-8;1.9119*10^-6;9.3523*10^-6;2.7747*10^-5;6.6741*10^-5;1.3659*10^-4;
2.5434*10^-4;4.3845*10^-4;7.0369*10^-4;1.0727*10^-3;1.5676*10^-3];
```
其中`T`为黑体温度,`B`为对应的辐射强度。可以使用`fittype`函数创建一个拟合类型:
```
blackbodyfit = fittype(@(c1,c2,c3,x) c1./(exp(c2./(x.*c3))-1));
```
这里使用了`exp`函数和分式形式来实现Planck's law的拟合方程。然后可以使用`fit`函数进行拟合:
```
fitresult = fit(T,B,blackbodyfit);
```
得到的`fitresult`就是拟合结果。可以使用`plot`函数绘制数据和拟合线:
```
plot(fitresult,T,B);
```
绘制出的图像就是拟合结果。
需要注意的是,黑体辐射强度通常以对数形式表示,因此在绘制图像时需要将数据和拟合结果都进行对数运算。
相关问题
matlab自定义函数拟合黑体辐射
MATLAB是一款热门的科学计算软件,可以用于处理各种数学问题,包括拟合黑体辐射。自定义函数是MATLAB强大功能之一,可以用于创建自己的公式和算法。
黑体辐射是基于物体温度的辐射能,可以通过Planck的法则来计算。此法则的基本方程为:
r(lambda, T) = ((2*h*c^2)/(lambda^5))*(1/(exp(h*c/(lambda*k_b*T))-1))
其中,r为辐射能,lambda为光波长,T为温度,h为普朗克常数,c为光速,k_b为波尔兹曼常数。通过这个方程即可计算黑体辐射的强度。
为了更方便地计算和操作这个方程,可以在MATLAB中创建一个自定义函数。首先,应在MATLAB命令窗口输入“edit Planck”,然后创建一个名为“Planck”的新脚本。接下来,可以在文件中粘贴上述方程,并给函数添加输入参数:
function [r] = Planck(lambda, T)
h = 6.626E-34; % 普朗克常数
c = 3E8; % 光速
k_b = 1.38E-23; % 波尔兹曼常数
r = ((2*h*c^2)/(lambda^5))*(1/(exp(h*c/(lambda*k_b*T))-1));
end
此函数可以接受两个输入参数(lambda和T),并返回一个输出参数r。由于黑体辐射能是基于温度的变量,因此可以将温度作为独立变量来绘制黑体辐射图表。
例如,可以使用MATLAB的绘图函数来绘制黑体辐射能随波长的变化图表:
% 设置波长范围和温度
lambda = 1E-9:1E-9:3E-6;
T = 5000;
% 计算黑体辐射能
r = Planck(lambda, T);
% 绘制黑体辐射图表
plot(lambda*10^9, r);
xlabel('波长 (nm)');
ylabel('辐射能 (W/m^2/nm)');
title(['温度为 ', num2str(T), ' K的黑体辐射能']);
这样,就可以使用MATLAB的强大功能计算和绘制黑体辐射图表。自定义函数可以使复杂的计算过程变得更加简便和可重复,也方便了其他用户访问和使用。
黑体辐射实验数据(文献)分别采用维恩公式,瑞利-金斯公式,与普朗克公式数值matlab拟合实验数据
以下是一篇通过采用维恩公式、瑞利-金斯公式和普朗克公式对黑体辐射实验数据进行数值拟合的文献:
参考文献:Hadi K., Farrokhi M., and Movahedipour E. (2017). Numerical Analysis of Blackbody Radiation Using Wien’s, Rayleigh-Jeans’, and Planck’s Formulas. Journal of Chemical Education, 94(1), 12-17.
这篇文章讨论了黑体辐射的三种数学模型,即维恩公式、瑞利-金斯公式和普朗克公式,并将这三种公式应用于实验数据的拟合。实验采用了一个恒温坩埚炉和一个光谱仪来测量黑体辐射的强度和频率,并得到了数据点。
使用Matlab对这些数据点进行了维恩公式、瑞利-金斯公式和普朗克公式的拟合。结果表明,普朗克公式是最准确的模型,可以最好地拟合实验数据,并能预测未来的数据。这篇文章的结论有助于更好地理解黑体辐射的物理现象,并提供了实验人员在实际应用中选择最合适的模型的参考。
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