Datei:2-5-10-40-SlitInterference.gif
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2-5-10-40-SlitInterference.gif (526 × 527 Pixel, Dateigröße: 4,71 MB, MIME-Typ: image/gif, Endlosschleife, 360 Bilder, 18 s)
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Beschreibung
Beschreibung2-5-10-40-SlitInterference.gif |
English: Animation of the interference of waves originating from grating slits.
Deutsch: Animation der Überlagerung von Wellen eines Mehrfachspalts/Gitters. |
Datum | |
Quelle | Eigenes Werk |
Urheber | And1mu |
Source Code
Script to create the animations from the frames: #!/bin/bash
set -e
DIR="animate"
FILE="tikz.tex"
for SLOTS in 2-5-10-40 ; do
NUM=0
rm ${DIR}/frame???.png
sed -i "s/\\\def\\\lines{.\+}/\\\def\\\lines{$SLOTS}/" tikz.tex
for ANG in $(seq 0 2 358) ; do
echo "Creating frame $NUM for $SLOTS lines ..."
sed -i "s/\\\def\\\PhaseDiff{.\+}/\\\def\\\PhaseDiff{$ANG}/" tikz.tex
pdflatex -shell-escape tikz.tex 1> /dev/null
echo "Convert to png ..."
NUMSTR=$(printf "%03d" $NUM)
convert -shave 3x3 tikz.svg ${DIR}/frame${NUMSTR}.png
NUM=$(($NUM+1))
done
cd $DIR
convert -delay 5 -loop 0 frame*.png ${SLOTS}SlitInterference.gif
cd -
done
The code to create a single frame (tikz.tex): \documentclass[crop,border=3,tikz,convert={outext=.svg,command=\unexpanded{pdf2svg \infile\space\outfile}},multi=false]{standalone}
\usepackage{ifthen}
\usetikzlibrary{math}
\usetikzlibrary{calc,through,shapes}
\pgfkeys{/tikz/savelength/.code 2 args={\global\edef#1{#2}}}
\pgfdeclarelayer{background}
\pgfdeclarelayer{foreground}
\pgfsetlayers{background,main,foreground}
\def\lines{40}
\def\omegat{20}
\def\PhaseDiff{359}
\newcommand{\mypicture}{
\tikzmath{\D=\PhaseDiff;}
\draw[gray,->] (0,-4) -- (0,4);
\draw[gray,->] (-4,0) -- (4,0);
\coordinate (A) at (0,0);
\tikzmath{\Amp=5/\lines;}
\coordinate (B) at (\omegat:\Amp);
\foreach \a in {1,...,\lines}{
\draw[->,blue] (A) -- (B);
\coordinate (A) at (B);
\coordinate (F) at (B);
\coordinate (B) at ($ (B)+(\a*\D+\omegat:\Amp) $);
}
\node at (-4,4){\large $N=\lines$};
\path let \p1=(F), \n1={veclen(\x1,\y1)} in [savelength={\n}{\n1}];
\ifthenelse{\lengthtest{\n < 8 pt}}{
\draw[ultra thick,red,tips=proper] (0,0) -- (F);
\ifthenelse{\lengthtest{\n < 1 pt}}{
\draw[ultra thick] (0,0) circle (1);
% \node at (-1.5,-1.5){Minimum};
}{}
}{
\draw[ultra thick,red,->,tips=proper] (0,0) -- (F);
}
\begin{pgfonlayer}{background}
\draw[fill=white] (-5.1,-5.1) rectangle (5.1,5.1);
\path[fill=red!30] let \p1=(F), \n1={veclen(\x1,\y1)} in (0,0) circle[radius=\n1];
\end{pgfonlayer}
}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}[>=latex]
\tikzmath{\lines=2;}
\mypicture
\node()[fill=white, inner sep=10] at (5.1,-5.1){\Huge $\delta=\PhaseDiff^\circ$};
\begin{scope}[shift={(10.2,0)}]
\tikzmath{\lines=5;}
\mypicture
\end{scope}
\begin{scope}[shift={(0,-10.2)}]
\tikzmath{\lines=10;}
\mypicture
\end{scope}
\begin{scope}[shift={(10.2,-10.2)}]
\tikzmath{\lines=40;}
\mypicture
\end{scope}
\end{tikzpicture}
\end{document}
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22. März 2016
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