File:Caustics.gif
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Caustics.gif (576 × 356像素,文件大小:13.69 MB,MIME类型:image/gif、循环、210帧、21秒)
摘要
描述Caustics.gif |
English: When light is refracted from a non-flat surface, it simply happens that there are regions where more rays are passing through, creating very bright spots (or lines) called "caustics". |
日期 | |
来源 | https://twitter.com/j_bertolotti/status/1229743952594640897 |
作者 | Jacopo Bertolotti |
授权 (二次使用本文件) |
https://twitter.com/j_bertolotti/status/1030470604418428929 |
Mathematica 12.0 code
n = 2; (*Refractive index of the bottom medium*) z = 5; (*The bottom of the plot is at zero. This set how high you want to plot*) h[x_] := 1 + 0.03 Cos[x] + 0.1 Sin[2.1 x] + 0.11 Sin[2.8 x]; (*profile of the refractive medium*) dh[x_] := Evaluate[D[h[x], x]]; (*Derivative of the profile (that locally determines how Snell law works*) R[x_] := x + (z - h[x]) dh[x] (n Sqrt[1 - (n^2 - 1) dh[x]^2] - 1)/(1 - (n^2 - 1) dh[x]^2); (*Where the ray ends up*) Show[ Plot[h[x], {x, 0, 2 \[Pi]}, Background -> Black, PlotStyle -> {Gray}, Filling -> Axis, PlotRange -> {0, z}, Axes -> False, FillingStyle -> Gray], Graphics[{ Yellow, Thick, Opacity[0.1], Table[{Line[{{y, 0}, {y, h[y]}}], Line[{{y, h[y]}, If[Im[R[y]] == 0, {R[y], z}, {y, h[y]}]}]}, {y, 0, 2 \[Pi], 0.02}] }] , ImageSize -> Large ] (*Plot of the caustics*) (*Generate the animation*) listy = RandomSample@Table[y, {y, 0, 2 \[Pi], 0.015}]; (*Randomize the order the rays appear*) dim = Dimensions[listy][[1]]; p1 = Table[ Show[ Plot[h[x], {x, 0, 2 \[Pi]}, Background -> Black, PlotStyle -> {Gray}, Filling -> Axis, PlotRange -> {0, z}, Axes -> False, FillingStyle -> Gray], Graphics[{ Yellow, Thick, Opacity[0.15], Table[{Line[{{y, 0}, {y, h[y]}}], Line[{{y, h[y]}, If[Im[R[y]] == 0, {R[y], z}, {y, h[y]}]}]}, {y, listy[[1 ;; k]]}] }] , ImageSize -> Large ] , {k, 1, dim, 2}]; (*Plot every two frames, otherwise the animation is too heavy*) ListAnimate[p1]
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版权状态 简体中文(已转写)
受版权保护,并由版权所有者释出于公有领域 简体中文(已转写)
18 2 2020
媒体类型 简体中文(已转写)
image/gif
数据大小 简体中文(已转写)
14,357,467 字节
21.00000000000003 秒
356 像素
576 像素
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日期/时间 | 缩略图 | 大小 | 用户 | 备注 | |
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当前 | 2020年2月19日 (三) 09:33 | 576 × 356(13.69 MB) | Berto | User created page with UploadWizard |
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