物理系统与计算机系统的融合实践：如何实现高效计算-4.2 光学计算机

4.2.1 光强计算

def light_intensity(I, n, r, cos_theta):
    return I / (2 * np.pi * r * n * cos_theta)

I = 1000  # 光源强度
n = 1.5   # 折射率
r = 1     # 光源与传感器距离
cos_theta = 0.5  # 接近角cos值

P = light_intensity(I, n, r, cos_theta)
print("光强计算：", P)

4.2.2 光传播计算

import scipy.integrate as spi

def light_propagation(I, n1, n2, d):
    A = d * (n1**2 + n2**2) / (n1**2 - n2**2)
    B = 2 * n1**2 * n2**2 / (n1**2 - n2**2)
    C = (n1**2 - n2**2) / (n1**2 + n2**2) * I

    integral, error = spi.quad(lambda x: C / np.sqrt(A * x**2 + B), 0, d)
    return integral

I = 1000  # 光源强度
n1 = 1    # 光传播媒介的折射率
n2 = 1.5  # 折射率
d = 1     # 光传播距离

propagation = light_propagation(I, n1, n2, d)
print("光传播计算：", propagation)