So erhalten Sie in MatLab, Mathematica und Desmos unterschiedliche Farben für unterschiedliche Zweige in einem Diagramm

Question

Ich versuche, ein Dispersionsdiagramm des Plattenwellenleiters wie dieses zu erhalten (gestrichelte Linie): Ich habe folgenden Code in Matlab ausprobiert:

function main
fimplicit (@(x,y)f(x,y),[0 10])
end
function fun = f(x,y)
nc=1.45;    %cladding
nf=1.5;
ns=1.4;    %substrate
h=5;  %width of waveguide
beta=sqrt(x^2*nf^2-y.^2);
gammas=sqrt(beta.^2-x^2*ns^2);
gammac=sqrt(beta.^2-x^2*nc^2);
z=sin(h*y);
%TE mode
fun=z-cos(h*y)*(gammac+gammas)./(y-gammas.*gammac./y);
end

Was ich bekam:

Verwendung von Desmos:

Mit Mathematica:

nc = 1.45;
nf = 1.5;
ns = 1.4;
h = 5;
ContourPlot[
 Sin[h y]*(y^2 - (Sqrt[x^2*(nf^2 - nc^2) - y^2]*
       Sqrt[x^2*(nf^2 - ns^2) - y^2])) == 
  Cos[h y]*(Sqrt[x^2*(nf^2 - nc^2) - y^2] + 
     Sqrt[x^2*(nf^2 - ns^2) - y^2])*y, {x, 0, 10}, {y, 0.1, 10}]

Alle Diagramme entsprechen voll und ganz der erwarteten Form. Allerdings hat das Originaldiagramm für jeden Zweig eine andere Farbe. Wie kann ich dies in MatLab, Desmos oder Mathematica implementieren??

Answer 1

Mathematica

Aktualisieren

Fügen Sie eine Legende hinzu und verwenden Sie eine dunklere gelbe Farbe.

colors = {Blue, Green, Red, Cyan, Magenta, RGBColor["#cdcd41"]};

labels = MapThread[
   ToString[Subscript[Style["TE", Bold, 16, #2], 
      Style[ToString@#1, Bold, 12, #2]], StandardForm] &, {Range[0, 5], colors}];

legend = LineLegend[colors, labels, LegendLayout -> "ReversedColumn", LegendMarkerSize -> 20];

plot = ContourPlot[
   Sin[h y]*(y^2 - (Sqrt[x^2*(nf^2 - nc^2) - y^2]*
         Sqrt[x^2*(nf^2 - ns^2) - y^2])) == 
    Cos[h y]*(Sqrt[x^2*(nf^2 - nc^2) - y^2] + 
       Sqrt[x^2*(nf^2 - ns^2) - y^2])*y, {x, 0, 10}, {y, 0, 4}, PlotLegends -> legend];

coloredLines = Riffle[colors, Cases[plot, _Line, Infinity]];

plot /. {a___, Repeated[_Line, {6}], c___} :> {a, Sequence @@ coloredLines, c}

Ursprüngliche Antwort

Ich konnte keine Möglichkeit finden, Optionen zum Einfärben der Linien eines impliziten Funktionsdiagramms zu verwenden ContourPlot. Hier ist eine Möglichkeit (Hack), dies durch Nachbearbeitung des Plotausdrucks zu tun.

plot = ContourPlot[
 Sin[h y]*(y^2 - (Sqrt[x^2*(nf^2 - nc^2) - y^2]*
       Sqrt[x^2*(nf^2 - ns^2) - y^2])) == 
  Cos[h y]*(Sqrt[x^2*(nf^2 - nc^2) - y^2] + 
     Sqrt[x^2*(nf^2 - ns^2) - y^2])*y, {x, 0, 10}, {y, 0, 4}];

coloredLines = Riffle[{Blue, Green, Red, Cyan, Magenta, Yellow}, Cases[plot, _Line, Infinity]];

plot /. {a___, Repeated[_Line, {6}], c___} :> {a, Sequence @@ coloredLines, c}