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tp框架做的网站,wordpress文章标题源码插件,网络规划设计师案例分析,北京公司网站制作基于MATLAB的根据菲涅尔公式计算#xff1a; 1.P波、S波的振幅透射系数及振幅反射系数 2.P波、S波的透射比及反射比 3.自然光的透射比和反射比在光学领域#xff0c;菲涅尔公式对于理解光在不同介质界面处的行为至关重要。今天咱们就借助MATLAB来计算基于菲涅尔公式下各类光学…基于MATLAB的根据菲涅尔公式计算 1.P波、S波的振幅透射系数及振幅反射系数 2.P波、S波的透射比及反射比 3.自然光的透射比和反射比在光学领域菲涅尔公式对于理解光在不同介质界面处的行为至关重要。今天咱们就借助MATLAB来计算基于菲涅尔公式下各类光学系数。1. P波、S波的振幅透射系数及振幅反射系数理论基础对于P波平行极化波和S波垂直极化波振幅反射系数$r$和振幅透射系数$t$的菲涅尔公式如下S波振幅反射系数$rs\frac{n1\cos\thetai - n2\cos\thetat}{n1\cos\thetai n2\cos\theta_t}$振幅透射系数$ts\frac{2n1\cos\thetai}{n1\cos\thetai n2\cos\theta_t}$P波振幅反射系数$rp\frac{n2\cos\thetai - n1\cos\thetat}{n2\cos\thetai n1\cos\theta_t}$振幅透射系数$tp\frac{2n1\cos\thetai}{n2\cos\thetai n1\cos\theta_t}$这里$n1$和$n2$分别是两种介质的折射率$\thetai$是入射角$\thetat$是折射角且满足折射定律$n1\sin\thetai n2\sin\thetat$。MATLAB代码实现% 定义参数 n1 1; % 第一种介质折射率 n2 1.5; % 第二种介质折射率 theta_i 0:0.1:90; % 入射角从0到90度步长0.1度 theta_i theta_i * pi/180; % 转换为弧度 % 根据折射定律计算折射角 theta_t asin(n1/n2.*sin(theta_i)); % 计算S波振幅反射系数和透射系数 r_s (n1*cos(theta_i) - n2*cos(theta_t))./(n1*cos(theta_i) n2*cos(theta_t)); t_s (2*n1*cos(theta_i))./(n1*cos(theta_i) n2*cos(theta_t)); % 计算P波振幅反射系数和透射系数 r_p (n2*cos(theta_i) - n1*cos(theta_t))./(n2*cos(theta_i) n1*cos(theta_t)); t_p (2*n1*cos(theta_i))./(n2*cos(theta_i) n1*cos(theta_t)); % 绘图 figure; subplot(2,1,1); plot(theta_i*180/pi,r_s,b,theta_i*180/pi,r_p,r--); xlabel(入射角 (度)); ylabel(振幅反射系数); legend(S波反射系数,P波反射系数); title(P波和S波的振幅反射系数); subplot(2,1,2); plot(theta_i*180/pi,t_s,b,theta_i*180/pi,t_p,r--); xlabel(入射角 (度)); ylabel(振幅透射系数); legend(S波透射系数,P波透射系数); title(P波和S波的振幅透射系数);代码分析首先我们定义了两种介质的折射率n1和n2以及入射角theta_i并将其转换为弧度制这样方便后续三角函数计算。通过折射定律计算出折射角theta_t。按照菲涅尔公式分别计算S波和P波的振幅反射系数与透射系数。最后通过MATLAB的绘图函数plot将结果可视化方便直观观察入射角变化时系数的变化情况。2. P波、S波的透射比及反射比理论基础透射比$\mathcal{T}$和反射比$\mathcal{R}$与振幅系数的关系为S波反射比$\mathcal{R}s |rs|^2$透射比$\mathcal{T}s\frac{n2\cos\thetat}{n1\cos\thetai}|ts|^2$P波反射比$\mathcal{R}p |rp|^2$透射比$\mathcal{T}p\frac{n2\cos\thetat}{n1\cos\thetai}|tp|^2$MATLAB代码实现% 基于前面计算的r_s, r_p, t_s, t_p继续计算 % 计算S波透射比和反射比 R_s abs(r_s).^2; T_s (n2*cos(theta_t)./n1*cos(theta_i)).*abs(t_s).^2; % 计算P波透射比和反射比 R_p abs(r_p).^2; T_p (n2*cos(theta_t)./n1*cos(theta_i)).*abs(t_p).^2; % 绘图 figure; subplot(2,1,1); plot(theta_i*180/pi,R_s,b,theta_i*180/pi,R_p,r--); xlabel(入射角 (度)); ylabel(反射比); legend(S波反射比,P波反射比); title(P波和S波的反射比); subplot(2,1,2); plot(theta_i*180/pi,T_s,b,theta_i*180/pi,T_p,r--); xlabel(入射角 (度)); ylabel(透射比); legend(S波透射比,P波透射比); title(P波和S波的透射比);代码分析这里代码很简洁利用前面计算得到的振幅系数rs、rp、ts、tp按照透射比和反射比的公式进行计算。然后同样用plot函数将P波和S波的透射比与反射比随入射角的变化绘制出来。3. 自然光的透射比和反射比理论基础自然光可看成是P波和S波各占一半的混合光所以自然光的反射比$\mathcal{R}{n}$和透射比$\mathcal{T}{n}$为反射比$\mathcal{R}{n}\frac{\mathcal{R}s\mathcal{R}_p}{2}$透射比$\mathcal{T}{n}\frac{\mathcal{T}s\mathcal{T}_p}{2}$MATLAB代码实现% 计算自然光反射比和透射比 R_n (R_s R_p)/2; T_n (T_s T_p)/2; % 绘图 figure; subplot(2,1,1); plot(theta_i*180/pi,R_n); xlabel(入射角 (度)); ylabel(反射比); title(自然光的反射比); subplot(2,1,2); plot(theta_i*180/pi,T_n); xlabel(入射角 (度)); ylabel(透射比); title(自然光的透射比);代码分析在已经得到P波和S波的透射比与反射比后计算自然光的透射比和反射比就很简单了直接按照公式取平均即可。最后绘图呈现出自然光的透射比和反射比随入射角的变化。通过以上MATLAB代码实现我们可以清晰地分析光在不同介质界面处P波、S波及自然光的各种光学系数随入射角的变化规律为光学相关研究和应用提供有力的数据支持。