普朗克能量密度Python

Question

我想用Python绘制不同温度和频率的曲线图，我定义了一个函数，但是当我想绘制它时，它显示了一个错误。在

def planck(v,T):
    h=6.62606957*(10**-34.0)
    c=3*(10**8.0)
    k=1.3806488*(10**-23.0)

    x=(h*8*pi/c**3.0)
    y=v**3
    exponente = (h*v/k*T)
    ex = math.exp(exponente)-1

    PLANCK=(x*y)*(ex**-1)
    return PLANCK

x0, xf, dx = 800,2*(10**8),1000  
X = arange(x0, xf, dx)
print X

P1=planck(X, 3000)

---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-16-034ad82af010> in <module>()
----> 1 P1=planck(X, 3000)

<ipython-input-11-e52b9512e92c> in planck(v, T)
      7     y=v**3
      8     exponente = (h*v/k*T)
----> 9     ex = math.exp(exponente)-1
     10 
     11     PLANCK=(x*y)*(ex**-1)

 TypeError: only length-1 arrays can be converted to Python scalars

然后，如果我只使用exp而不是math.exp，那么图的结果是一个常量。在

Answer 1

@Sven Marnach的编程位正确，您需要使用Numpyexp。在

至于为什么要得到常数，你已经用国际单位制写了你的函数。因此，您的输入必须使用国际单位制。在

如果你的波长是纳米的话，你想用X除以1e9。就目前情况来看，你通过的波长约为800米。在

Answer 2

除了使用numpy.exp而不是math.exp，还需要将X的数据类型指定为float，而不是{}。对于int32，可表示的最大数为

In [46]: np.iinfo('int32').max
Out[46]: 2147483647

并且y=v**3超过此值：

^{pr2}$

因此，您的值看起来像常量的原因是因为算术溢出。在

所以改变

X = np.arange(x0, xf, dx)

到

X = np.arange(x0, xf, dx, dtype='float')

---

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
pi = np.pi

def planck(v,T):
    h=6.62606957*(10**-34.0)
    c=3*(10**8.0)
    k=1.3806488*(10**-23.0)

    x=(h*8*pi/c**3.0)
    y=v**3
    exponente = (h*v/k*T)
    ex = np.exp(exponente)-1

    PLANCK=(x*y)*(ex**-1)
    return PLANCK

x0, xf, dx = 800,2*(10**8),1000  
X = np.arange(x0, xf, dx, dtype='float')

P1 = planck(X, 3000)
plt.plot(X, P1)
plt.show()

Answer 3

计算一次常量值，然后硬编码，如果你需要一些速度。。。在