#!/usr/bin/env python3 # -*- coding: utf-8 -*- ''' @file : Corps_noir.py @brief : Montre l'emittance spectrale du corps noir pour différentes températures. @author : S+KOH ''' import numpy as np from scipy.constants import * import matplotlib.pyplot as plt import matplotlib.pylab as pl ##################################################### # Liste à changer pour afficher différentes courbes # Vous povez en mettre autant que vous voulez # ATENTION: important de les trier par odre croissant temperatures = [3500, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 6500, 7000] ##################################################### ######### # CALCULS ######### # min et max des longueurs d'onde du visible min_visible, max_visible = 380, 780 # Constante de Stefan Stefan = (2 * np.pi**5 * k**4) / (15 * c**2 * h**3) # Formule de Planck def Planck(l, T): intens = (2 * h * c**2) / ((l**5) * (np.exp((h * c / (l * k * T))) - 1)) return intens # On commence à 0.5 mm pour éviter de diviser par zéro # On va jusqu'à 2.5ym # tips pour afficher la dernière valeur sur les axes onde = np.arange(0.5e-9, 2.501e-6, 0.5e-9) # intnsité intensity = [] for i in range(len(temperatures)): intensity.append(Planck(onde, temperatures[i])) # determination des pics pour les affichages par la suite maxx = [] for i in intensity: maxx.append(onde[i.argmax()] * 1e9) maxy = [0] for i in range(len(temperatures)): maxy.append(np.max(intensity[i])) ############### # PREMIER GRAPH ############### fig, axs = plt.subplots(nrows=1, ncols=2, figsize=( 20, 10), constrained_layout=True, sharey=True) ax1 = axs[0] # couleur des courbes colors = pl.cm.jet(np.linspace(0, 1, len(temperatures))) # plot for i in range(len(temperatures)): ax1.plot(onde * 1e9, intensity[i], label=temperatures[i], color=colors[i]) ax1.plot(maxx[i], np.max(intensity[i]), 'ko', alpha=0.5) # plot des max ax1.plot(maxx[-1], np.max(intensity[-1]), 'ko', alpha=0.5, label='$\lambda_{max}$') # dernier plot des max pour la légende ax1.legend(loc='best', title='Températures (°K)') # légende # lignes pour les zones de longueurs d'ondes ax1.axvline(min_visible, c='k', ls='--', lw='1') ax1.axvline(max_visible, c='k', ls='--', lw='1') # texte pour les zones bbox = dict(boxstyle="round", fc="0.8", alpha=0.8) ax1.text(50, maxy[-1], 'Ultraviolet', color='black', bbox=bbox, fontsize=10) ax1.text(500, maxy[-1], 'Visible', color='black', bbox=bbox, fontsize=10) ax1.text(850, maxy[-1], 'Infrarouge', color='black', bbox=bbox, fontsize=10) # axes setup ax1.set_xlabel("Longueur d'onde $\lambda\ (nm)$") ax1.set_ylabel('Intensité $(x10^{13}\ W/m^3)$') fig.suptitle('Emittance spectrale du corps noir', fontsize=20, fontweight='bold', fontname='Ubuntu') ax1.set_title('Tout le spectre', fontsize=12, fontweight='bold', fontname='Ubuntu') ax1.set_xticks([0, 2500], minor=True) for tick in ax1.xaxis.get_major_ticks(): tick.label.set_fontsize(10) tick.label.set_rotation(45) # afin d'éviter de supperposer ax1.set_yticks(maxy) for tick in ax1.yaxis.get_major_ticks(): tick.label.set_fontsize(10) # pas de marges ax1.margins(0) # grille ax1.grid(which='both', alpha=0.5, linestyle='-') ################ # DEUXIEME GRAPH ################ ax2 = axs[1] # plot for i in range(len(temperatures)): plt.plot(onde * 1e9, intensity[i], label=(temperatures[i]), color=colors[i]) ax2.plot(maxx[i], np.max(intensity[i]), 'ko', alpha=0.5) ax2.axvline(maxx[i], color="k", alpha=0.3) # lignes pour les zones de longueurs d'ondes ax2.axvline(min_visible, c='k', ls='--', lw='1') ax2.axvline(max_visible, c='k', ls='--', lw='1') # axes setup ax2.set_xlim((maxx[-1] - 50, maxx[0] + 50)) ax2.set_xlabel("Longueur d'onde $\lambda\ (nm)$") ax2.set_title('Zoom autours des extremums', fontsize=12, fontweight='bold', fontname='Ubuntu') ax2.set_xticks(maxx) for tick in ax2.xaxis.get_major_ticks(): tick.label.set_fontsize(10) tick.label.set_rotation(45) # afin d'éviter de supperposer # grille ax2.grid(which='both', alpha=0.5, linestyle='-') ############################### # spectre du Visible ############################### ax1.axvspan(380, 400, facecolor='#760043', alpha=0.8) ax1.axvspan(400, 420, facecolor='#FF00C8', alpha=0.8) ax1.axvspan(420, 440, facecolor='#D200E9', alpha=0.8) ax1.axvspan(440, 460, facecolor='#6F00F6', alpha=0.8) ax1.axvspan(460, 480, facecolor='#5100FF', alpha=0.8) ax1.axvspan(480, 500, facecolor='#00E9FF', alpha=0.8) ax1.axvspan(500, 520, facecolor='#00E085', alpha=0.8) ax1.axvspan(520, 540, facecolor='#00C940', alpha=0.8) ax1.axvspan(540, 560, facecolor='#00DC27', alpha=0.8) ax1.axvspan(560, 580, facecolor='#B3FF18', alpha=0.8) ax1.axvspan(580, 600, facecolor='#F8FF0B', alpha=0.8) ax1.axvspan(600, 620, facecolor='#FF9100', alpha=0.8) ax1.axvspan(620, 640, facecolor='#FF5200', alpha=0.8) ax1.axvspan(640, 700, facecolor='#FF0000', alpha=0.8) ax1.axvspan(700, 780, facecolor='#840000', alpha=0.8) ax2.axvspan(380, 400, facecolor='#760043', alpha=0.8) ax2.axvspan(400, 420, facecolor='#FF00C8', alpha=0.8) ax2.axvspan(420, 440, facecolor='#D200E9', alpha=0.8) ax2.axvspan(440, 460, facecolor='#6F00F6', alpha=0.8) ax2.axvspan(460, 480, facecolor='#5100FF', alpha=0.8) ax2.axvspan(480, 500, facecolor='#00E9FF', alpha=0.8) ax2.axvspan(500, 520, facecolor='#00E085', alpha=0.8) ax2.axvspan(520, 540, facecolor='#00C940', alpha=0.8) ax2.axvspan(540, 560, facecolor='#00DC27', alpha=0.8) ax2.axvspan(560, 580, facecolor='#B3FF18', alpha=0.8) ax2.axvspan(580, 600, facecolor='#F8FF0B', alpha=0.8) ax2.axvspan(600, 620, facecolor='#FF9100', alpha=0.8) ax2.axvspan(620, 640, facecolor='#FF5200', alpha=0.8) ax2.axvspan(640, 700, facecolor='#FF0000', alpha=0.8) ax2.axvspan(700, 780, facecolor='#840000', alpha=0.8) ####################### # sauvegarder une image ####################### fig.savefig('Corps_Noir - Corentin MICHEL.png', bbox_inches='tight', dpi=300) # show the plot plt.show()