用matlab代码画个二维的波前场吧,在碰到不平坦的底面后发生折射和反射

时间: 2024-02-18 15:03:30 浏览: 90
好的,以下是一个简单的 Matlab 代码,用于绘制二维波前场,并考虑到折射和反射: ```matlab % 设置波长和波数 lambda = 0.1; % 波长 k = 2*pi/lambda; % 波数 % 设置网格大小和步长 Lx = 10; % x 轴范围 Ly = 10; % y 轴范围 dx = 0.1; % x 轴步长 dy = 0.1; % y 轴步长 % 创建网格 x = 0:dx:Lx; y = 0:dy:Ly; [X,Y] = meshgrid(x,y); % 创建波函数 A = 1; % 波的振幅 phi = pi/2; % 波的相位 psi = k*X*cos(phi) + k*Y*sin(phi); % 波函数 U = A*cos(psi); % 创建反射和折射波函数 theta1 = pi/4; % 入射角 theta2 = asin(sin(theta1)/1.5); % 折射角 theta3 = pi - theta1; % 反射角 psi_r = k*X*cos(theta3) - k*Y*sin(theta3); % 反射波函数 psi_t = k*X*cos(theta2) + k*Y*sin(theta2); % 折射波函数 U_r = A*cos(psi_r); % 反射波 U_t = A*cos(psi_t); % 折射波 % 创建底部不平坦的表面 Z = -0.5*(X.^2 + Y.^2); % 圆形表面 Z(Z<-2) = -2; % 平坦表面 Z = Z + 0.5; % 离开表面 % 计算反射和折射后的波前场 U_r(Z>0) = 0; % 反射波在表面以下不显示 U_t(Z<0) = 0; % 折射波在表面以上不显示 U_total = U + U_r + U_t; % 绘制图像 figure; surf(X,Y,Z,U_total); xlabel('x'); ylabel('y'); zlabel('z'); title('二维波前场(带有反射和折射)'); ``` 在这个代码中,我们首先设置了波长和波数,然后创建了一个网格来表示二维空间。接下来,我们创建了一个波函数,这个波函数代表了一个在 x 方向具有相位差的平面波。然后,我们考虑到了底部不平坦的表面,将波函数的值减去了表面的高度,从而模拟了波在表面上的反射和折射。最后,我们将所有波函数相加,得到了反射和折射后的波前场,并且使用 surf 函数将其可视化。 注意:由于这只是一个简单的示例,所以我们使用了一个简单的表面模型来模拟折射和反射。在实际应用中,表面的形状和光的传播性质可能会更加复杂,需要使用更高级的技术来模拟。

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