计算物理基础第一章习题

17.用fplot绘制曲线cos(tanπx)。

答案：fplot('cos(tan(pi*x))',[0.01 10.1],1e-3) 。

+y=0。

18．用ezplot绘制曲线e y+cos x
x
答案：ezplot('exp(y)+cos(x)/x+y')。

19.用ezsurf绘制曲面。

{x =e −s cos t y =e −s sin t z =t
(0≤s ≤8,0≤t ≤5π)
Answer: ezsurf('exp(-s)*cos(t)','exp(-s)*sin(t)','t',[0,8,0,5*pi])
21.画曲面和等高线z =x 2y +
√y x (−5≤x ≤5,0≤y ≤10)的图像
答案:
x=linspace(-5,5,100);
y=linspace(0,10,100);
[X,Y]=meshgrid(x,y); %1.构造数据网格
Z=X.^2.*Y+sqrt(X)./X; %2.建函数 surf(X,Y,Z) CONTOUR(X,Y,Z)
CONTOURF(X,Y,Z);
26. 画出牛顿环的干涉图样。

f2014120401.m
在光学上，牛顿环是一个薄膜干涉现象。

光的一种干涉图样，是一些明暗相间的同心圆环。

在加工光学元件时，广泛采用牛顿环的原理来检查平面或曲面的面型准确度。

%program 画出牛顿环的干涉图样。

f2014120401.m
lambda=589.3e-9;
R=0.8551;
x=-3:0.01:3;y=x; % 设定两轴的范围及间隔[X,Y]=meshgrid(x, y);
r2=X.^2+Y.^2;% 产生n×n个网格点的坐标
B=2*cos(2*pi*r2*1.e-6/R/lambda); % 光强的计算
colormap(gray(255))
W=B*255/5;
image(x,y,W)
title('牛顿环干涉图样');
xlabel('x(mm)');ylabel('y(mm)');
27. 画出等容、等压、等温曲线。

f2014112702.m
%program 画出等容、等压、等温曲线。

f2014112702.m
%由理想气体状态方程PV=nRT，令nR=1
%等温图，令T=1
figure
subplot(1,3,1)
P=0.001:0.01:10;
V=1./P;
plot(P,V);
xlabel('P');ylabel('V');
set(gca,'xlim',[0 10],'ylim',[0 10])
title('等温图(T=1)','fontsize',15)
%等压图，令P=1
subplot(1,3,2)
V=0:10;
T=V;
plot(V,T);
xlabel('V');ylabel('T');
set(gca,'xlim',[0 10],'ylim',[0 10])
title('等压图(P=1)','fontsize',15)
%等容图，令V=1
subplot(1,3,3)
P=0:10;
T=P;
plot(P,T);
xlabel('P');ylabel('T');
set(gca,'xlim',[0 10],'ylim',[0 10])
title('等容图(V=1)','fontsize',15)
28. 画出表面水波的干涉图样。

f2014112701.m
%program 画出表面水波的干涉图样f2014112701.m %缺陷：理论应标注
a=4;w=4;A0=1;A1=1;k=1;
[x,y]=meshgrid(-4*pi:pi/20:4*pi,-4*pi:pi/20:4*pi);
r1=sqrt((x-a).^2+y.^2)+5;
c1=1./r1;
r2=sqrt((x+a).^2+y.^2)+5;
c2=1./r2;
t=0:0.1:10
figure
for j=1:91
z=A0*c1.*cos(w*(t(j)-k*r1))+A1*c2.*cos(w*(t(j)-k*r2));
surf(x,y,z);
colormap(gray);
axis equal;
shading interp;
view(50,36);
axis off;
title(['剩余传播时间(秒)：',num2str(fix((91-j)*0.2))],...
'fontsize',20,'Color','r')
pause(0.2)
end。