​一维FDTD的可视化实现

资 源 简 介

​一维FDTD的可视化实现

详 情 说 明

一维FDTD（时域有限差分法）是计算电磁波传播的基础数值方法，其可视化实现能直观展现电场/磁场在真空中的迭代过程。核心思路是将空间离散为网格点，通过麦克斯韦方程的差分形式实现时间步进：

空间离散化 将一维空间划分为等距网格，每个网格点存储电场E和磁场H值。真空中的传播需设置介电常数和磁导率为自由空间常数。

时间迭代 交替更新电场和磁场： 电场更新依赖前一刻磁场旋度（采用中心差分近似） 磁场更新依赖更新后的电场旋度，形成蛙跳式推进 边界通常采用吸收边界条件（如PML）模拟无限空间。

可视化设计 动态绘制电场强度随空间分布的折线图 用颜色渐变表示场强变化，时间轴动画展示波动传播 可添加高斯脉冲源演示波前扩散

初学者需注意Courant稳定性条件，即时间步长必须小于空间网格与光速的比值。通过调整源频率和网格密度，可观察数值色散现象。