動畫就從最簡單的兩光干涉吧開始畫吧！

兩個光干涉就只要相加就可以了，干涉方式會以波長的公倍數，形成像波包一樣的beat。

程式碼如下：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation


#定義正弦波 
def wave(w, t):
    return np.sin(w*t)

N = 5001 #定義製圖細緻度
T= 20 #時間範圍
t_list = [T*i/N + 0 for i in range(N)]#時間點的集合

#製圖
fig, ax = plt.subplots() #定義製圖範圍

#定義動畫方程
def update(dw):
    ax.clear()#每次先將上一個圖清除
    #定義波的頻率:
    w1 = 10*2*np.pi
    w2 = w1+dw*2*np.pi
    #將波的數值帶入運算式
    wave1 =  [wave(w1, t_list[i]) for i in range(N)]
    wave2 =  [wave(w2, t_list[i]) for i in range(N)]
    #兩波干涉公式 兩波相加
    beat = [wave1[i]+ wave2[i] for i in range(N)]
    #將兩個波畫成圖
    ax.plot(t_list, beat)
#定義每個frame要給的參數
dw_list= [0.1*i for i in range(20)]
#製作動畫
ani = animation.FuncAnimation(fig, update, dw_list) 
ani.save('2waves_inteference.gif', writer='pillow')

plt.show()

T-Da~可以清楚地看到兩波干涉的情形，這次的程式碼是助教帶著寫出來的，在這裡和各位分享。

這段程式和昨天chatGPT給的展示程式碼差異最大的地方，我認為是在ax.clear()這一行。

如果助教給的這個程式沒清除，跑出來會像這樣，舊的點和新的都疊再一起：

但如果把ax.clear()加到昨天的迴圈中，則是完全跑不出動畫。

丟了chatGPT問為何，得出的解釋為——數據更新方式的不同：

• 第一個程式碼：在update()函數中，只更新了已存在的線條line的y軸數據(line.set_ydata(...))。這意味著它直接修改了現有的圖像元素，沒有添加或移除元素。這使得動畫更高效，並且避免了圖像重疊的問題。因此，不需要清除繪圖區域。
• 第二個程式碼：每次呼叫update()時，程式會繪製新的波形圖像。在這種情況下，如果不清除先前的圖像，新的圖像會疊加在前一個圖像上，導致圖像重疊。因此，需要使用ax.clear()來清除繪圖區域，確保每一幀都能正確地顯示新的圖像。

看完我就瞭解了，能有AI和助教一起教我，我真幸福呀！