如何评估 Sympy Optics 模块的 TWave 实例？

Question

我在评估 Sympy 光学模块的 TWave 实例时遇到问题。

起初，我尝试lambdify()使用此代码：

from sympy import symbols

from sympy.physics.optics import TWave

import numpy as np

A, f, phi = symbols('A f phi')

wave = TWave(A, f, phi)

# the evaluation

xpoint = tpoint = np.linspace(0, 10, 100)

fb = lambdify([A, f, phi, x, t, n], wave.rewrite('cos'))

fb(1, 1000, 0.5*np.pi, xpoint, tpoint, 1)

但是，我收到了这个错误：AttributeError: 'Float' object has no attribute 'cos'相反。

然后我尝试了一个简单evalf()的一点，只是为了确定。

# evaluation with evalf()

data = {

    'A0': 1,

    'f' : 100,

    'phi' : np.pi/2,

}

ff = wave.subs(data).rewrite('cos')

ff

# result: TWave instance, rewritten in cosine term, with variable substituted

现在，后来发生的事情让我感到奇怪：我一眼就看到需要替换的变量有 3 个，即x, t, n. 但是，当我尝试这样做时：

ff.subs({'x':1, 't':10, 'n':1})

我得到了ValueError: summation of quantities of incompatible dimensions错误。我试图n从 subs 字典中删除：

ff.subs({'x':1, 't':10})

它起作用了，但n仍然是一个象征性的例子。因此，我无法从中获得任何数值ff.subs({'x':1, 't':10}).evalf()

任何想法？我只想能够评估任何给定点的横波值。

谢谢，

PS：可能不相关，但我在 Anaconda 上使用 Sympy 1.2

Answer 1

看起来问题与TWave在不告诉您的情况下向表达式添加单位有关。wave.rewrite('cos')给A*cos(-2*pi*f*t + phi + pi*second*f*n*x/(149896229*meter)). 如果您消除meter和second符号，您的代码就可以工作。from sympy import symbolsfrom sympy.physics.optics import TWavefrom sympy.physics.units import meter, secondimport numpy as npA, f, phi = symbols('A f phi')wave = TWave(A, f, phi)# the evaluationxpoint = tpoint = np.linspace(0, 10, 100)fb = sympy.lambdify(    [A, f, phi, x, t, n],     wave.rewrite(        'cos'    ).subs(        [(meter, 1), (second, 1)]    ),     modules='numpy')fb(1, 1000, 0.5*np.pi, xpoint, tpoint, 1)