Szkicownik: Wiązanie prawo Snella
Lokalizacja w menu |
---|
Szkicownik → Wiązania Szkicownika → Wiązanie refrakcji (prawo Snell'a) |
Środowisko pracy |
Szkicownik |
Domyślny skrót |
brak |
Wprowadzono w wersji |
0.15 |
Zobacz także |
brak |
Contents |
Opis
Powoduje związanie dwóch linii do przestrzegania prawa załamania światła, które przenika przez powierzchnię, gdzie spotykają się dwa materiały o różnych współczynnikach załamania. Zobacz Prawo Snell'a na Wikipedii, aby uzyskać więcej informacji.
Prawo Snell'a
Użycie
Sekwencja kliknięć jest oznaczona żółtymi strzałkami z numerami. n1, n2 to tylko etykiety, wskazujące gdzie znajdują się wskaźniki załamania.
- Będziesz potrzebował dwóch linii, które mają podążać za promieniem światła, oraz krzywej, która będzie działać jako powierzchnia kontaktowa. Linie te powinny znajdować się po różnych stronach tej powierzchni.
- Wybierz punkt końcowy jednej linii, punkt końcowy drugiej linii i krawędź powierzchni kontaktowej. Powierzchnia kontaktu może być linią, łukiem, okręgiem lub stożkiem. Zwróć uwagę na kolejność, w jakiej wybrałeś punkty końcowe.
- Wywołaj wiązanie. Pojawi się okno dialogowe z zapytaniem o stosunek indeksów załamania n2/n1. n2 odpowiada środkowi, w którym znajduje się druga wybrana linia punktu końcowego, n1 jest dla pierwszej linii.
- Punkty końcowe będą zbieżne (jeśli trzeba), zostaną związane z powierzchnią kontaktu (jeśli trzeba), a prawo Snell'a zostanie związane.
Zauważ, że kilka wiązań pomocniczych zostanie dodanych automatycznie (punkt na obiekcie, zbieżność). Mogą one zostać usunięte, jeśli powodują nadmiarowość lub dodane ręcznie, jeśli nie zostały dodane automatycznie. Dla faktycznego wiązania prawa Snell'a punkty końcowe linii muszą być zbieżne i leżeć na powierzchni kontaktu, w przeciwnym razie zachowanie jest niezdefiniowane.
Za pomocą przyboru Linia łamana, możliwe jest przyspieszenie rysowania promieni świetlnych. W tym przypadku można wybrać dwa przypadkowe punkty końcowe przez użycie pola wyboru.
Uwagi
- Rzeczywiste wiązanie prawna Snell'a narzuca równanie prawa jawnego n1*sin(theta1) = n2*sin(theta2). Wymaga, aby końce linii były zbieżne i umieszczone bezpośrednio na powierzchni styku różnych wiązań. Niezbędne wiązania pomocnicze są dodawane automatycznie w oparciu o bieżące współrzędne elementów.
- Procedura Pythona nie dodaje wiązań pomocniczych. Muszą one być dodane ręcznie przez skrypt (zobacz przykład w sekcji Tworzenie skryptów).
- Te wiązania pomocnicze mogą być tymczasowo usunięte, a punkty końcowe przeciągnięte, co może być użyteczne w przypadku, gdy chcemy skonstruować odbity promień lub promienie dwójłomne.
- W przeciwieństwie do rzeczywistości, współczynniki załamania są powiązane z promieniami światła, ale nie zgodnie z krawędzią granicy. Jest to użyteczne w celu emulowania dwupłaszczyzn, konstruowania ścieżek o różnych długościach fal spowodowanych załamaniem i łatwego konstruowania kąta początku całkowitego wewnętrznego odbicia.
- Oba promienie mogą znajdować się po tej samej stronie powierzchni styku, spełniając równanie wiązania. Jest to fizyczny nonsens, chyba że stosunek n2/n1 wynosi 1,0, w którym to przypadku ograniczenie emuluje odbicie.
- Łuki okręgu i elipsy są również akceptowane jako promienie (fizyczny nonsens).
Tworzenie skryptów
Wiązanie może być utworzone przez makropolecenie i z konsoli Pyton za pomocą następującej funkcji:
Sketch.addConstraint(Sketcher.Constraint('SnellsLaw',line1,pointpos1,line2,pointpos2,interface,n2byn1))
gdzie:
Sketch
jest obiektem typu szkicline1
orazpointpos1
są dwiema liczbami całkowitymi określającymi punkt końcowy linii w środku o współczynniku załamania światła wynoszącym n1.line1
jest indeksem linii w szkicu (wartość zwracana przez Sketch.addGeometry), apointpos1
powinno wynosić 1 dla punktu początkowego i 2 dla punktu końcowego,line2
orazpointpos2
to indeksy określające punkt końcowy drugiej linii (w środku „n2”),n2byn1
jest liczbą zmiennoprzecinkową równą stosunkowi współczynników załamania światła n2/n1.
Strona Skrypty szkicownika wyjaśnia wartości, których można użyć dla line1
, pointpos1
, line2
, pointpos2
and interface
oraz zawiera dalsze przykłady tworzenia wiązań przy użyciu skryptów języka Python.
Przykład:
import Sketcher
import Part
import FreeCAD
StartPoint = 1
EndPoint = 2
MiddlePoint = 3
f = App.activeDocument().addObject("Sketcher::SketchObject","Sketch")
# add geometry to the sketch
icir = f.addGeometry(Part.Circle(App.Vector(-547.612366,227.479736,0),App.Vector(0,0,1),68.161979))
iline1 = f.addGeometry(Part.LineSegment(App.Vector(-667.331726,244.127090,0),App.Vector(-604.284241,269.275238,0)))
iline2 = f.addGeometry(Part.LineSegment(App.Vector(-604.284241,269.275238,0),App.Vector(-490.940491,256.878265,0)))
# add constraints
# helper constraints:
f.addConstraint(Sketcher.Constraint('Coincident',iline1,EndPoint,iline2,StartPoint))
f.addConstraint(Sketcher.Constraint('PointOnObject',iline1,EndPoint,icir))
# the Snell's law:
f.addConstraint(Sketcher.Constraint('SnellsLaw',iline1,EndPoint,iline2,StartPoint,icir,1.47))
App.ActiveDocument.recompute()
- Przybory: Nowy szkic, Edycja szkicu, Opuść szkic, Widok szkicu, Widok przekroju, Mapuj szkic na powierzchnię, Zmień orientację szkicu, Sprawdź poprawność szkicu, Łączenie szkiców, Lustrzane odbicie szkicu
- Geometrie szkicownika: Punkt, Linia, Komponent utwórz łuk, Łuk, Utwórz łuk przez 3 punkty, Komponent utwórz okrąg, Okrąg, Circle by 3 Point, Create a conic, Ellipse by center, Ellipse by 3 points, Arc of ellipse, Arc of hyperbola, Arc of parabola, Create a B-spline, Create B-spline, Create periodic B-pline, Polyline (multiple-point line), Prostokąt, Create regular polygon, Triangle, Kwadrat, Pięciokąt, Sześciokąt, Siedmiokąt, Ośmiokąt, Create Regular Polygon, Rowek, Zaokrąglenie, Trimming, Extend, External Geometry, CarbonCopy, Tryb konstrukcyjny
- Wiązania szkicownika
- Wiązania geometryczne Coincident, Point On Object, Vertical, Horizontal, Parallel, Perpendicular, Tangent, Equal Length, Symmetric, Constrain Block
- Wiązania wymiarów Wiązanie blokady odległości, Horizontal Distance, Vertical Distance, Distance, Radius, Internal Angle, Snell's Law, Internal Alignment, Toggle reference/driving constraint,
- Narzędzia szkicownika Select solver DOFs, Close Shape, Connect Edges, Select Constraints, Select Origin, Select Vertical Axis, Select Horizontal Axis, Select Redundant Constraints, Select Conflicting Constraints, Select Elements Associated with constraints, Show/Hide internal geometry, Symmetry, Clone, Copy, Move, Rectangular Array, Delete All Geometry, Delete All Constraints
- Narzędzia B-spline dla szkicownika. Show/Hide B-spline degree, Show/Hide B-spline control polygon, Show/Hide B-spline curvature comb, Show/Hide B-spline knot multiplicity, Convert Geometry to B-spline, Increase degree, Increase knot multiplicity, Decrease knot multiplicity
- Przestrzeń wirtualna szkicownika Przełącz przestrzeń wirtualną

- Podstawy: About FreeCAD, Interface, Mouse navigation, Selection methods, Object name, Preferences, Workbenches, Document structure, Properties; Help FreeCAD, Donate
- Pomoc: Poradniki, Wideo poradniki
- Środowiska pracy: Strona Startowa; Arch, Draft, FEM, Image, Inspection, Mesh, OpenSCAD, Part, PartDesign, Path, Points, Raytracing, Reverse Engineering, Sketcher, Spreadsheet, Start, Surface workbench, TechDraw, Test Framework, Web
- Kodowanie: Addon Manager, Addons, Makrodefinicje, Zewnętrzne środowiska pracy