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File:Caustics.gif

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Caustics.gif (576 × 356 像素,檔案大小:13.69 MB,MIME 類型:image/gif、​循環、​210 畫格、​21秒)


摘要

描述
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
來源 https://twitter.com/j_bertolotti/status/1229743952594640897
作者 Jacopo Bertolotti
授權許可
(重用此檔案)
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]

授權條款

我,本作品的著作權持有者,決定用以下授權條款發佈本作品:
Creative Commons CC-Zero 此檔案在創用CC CC0 1.0 通用公有領域貢獻宣告之下分發。
在此宣告之下分發本作品者,已依據各國著作權法,在全世界放棄其對本作品所擁有的著作權及所有相關相似的法律權利,從而將本作品貢獻至公有領域。您可以複製、修改、分發和演示該作品,用於任何商業用途,所有這些都不需要請求授權。

說明

添加單行說明來描述出檔案所代表的內容
Refraction from a non-flat surface creates regions of high intensity, where many rays cross, known as caustics.

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焦散 中文 (已轉換拼寫)

df9a3b1dc68f6b0d2635ff6555058ec2c644e5f1

斷定方法:​SHA-1 中文 (已轉換拼寫)

14,357,467 位元組

21.00000000000003 秒鐘

356 像素

576 像素

檔案歷史

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日期/時間縮⁠圖尺寸使用者備⁠註
目前2020年2月19日 (三) 09:33於 2020年2月19日 (三) 09:33 版本的縮圖576 × 356(13.69 MB)BertoUser created page with UploadWizard

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