TypeError:只有 length-1 数组可以转换为 Python 标量，尝试绘制对比度与退出角

Question

我正在尝试使用以下代码创建一个绘图：

from math import *
from numpy import array
import matplotlib.pyplot as plt
def contrast(R, a0):
    C = (((R*a0)**2)-((1-2*R*a0)**2))/(((R*a0)**2)+((1-2*R*a0)**2))
    return C
def theta_dependence(nin, nout, thetain, thetaout):
    R = ((nin*cos(thetain)-nout*cos(thetaout))/(nin*cos(thetain)+nout*cos(thetaout)))**2
    return R
def convert_degrees(degrees):
    rtheta = (2*pi*degrees)/360.0
    return rtheta
def find_thetaout(nout, thetain):
    thetaout = asin(sin(thetain)/nout)
    return thetaout
a0 = 1
thetain = 1E-16
stuff = []
thetaout = array(stuff, float)
things = []
contrast_var = array(things, float)
i=0
while (i<=360):
    thetain = (convert_degrees(thetain))
    stuff.append(find_thetaout(1.52, thetain))#1.52 is refractive index of glass
    R = theta_dependence(1, 1.52, thetain, thetaout)
    things.append(contrast(R, a0))
    i += 0.1
    thetain += 0.1
plt.figure(1)
plt.plot(thetaout, contrast_var)
plt.title("Contrast vs. Theta-Out")
plt.xlabel("Theta-Out (RAD)")
plt.ylabel("Contrast (ARB)")
plt.show()

问题似乎出现在第 12 行，并出现以下错误：

  File "C:/Users/Nick/.spyder2-py3/interferometry computational.py", line 12, in theta_dependence
    R = ((nin*cos(thetain)-nout*cos(thetaout2))/(nin*cos(thetain)+nout*cos(thetaout2)))**2
TypeError: only length-1 arrays can be converted to Python scalars

我不确定问题是什么，因为问题出在定义内，而不是使用定义的地方。对这个问题的任何帮助或见解都将非常有帮助，因为我花了几个小时思考它并尝试不同的事情无济于事。

Answer 1

您正在传递thetaout theta_dependence(1, 1.52, thetain, thetaout)来计算R但thetaout是一个空列表，如下所示：thetaout = array(stuff, float) .这就是错误消息的原因。虽然你在函数find_thetaout计算了thetaout，但它是那里的局部变量，不会修改全局thetaout。所以，这是我的建议：

在find_thetaout函数中插入global thetaout语句如下：

def find_thetaout(nout, thetain):
    global thetaout
    thetaout = asin(sin(thetain)/nout)
    return thetaout

同样在语句plt.plot(thetaout, contrast_var)中，thetaout和contrast_var都是两个浮点数，并且 plot 需要两个相同长度的迭代对象，因此会抛出错误。我猜你正在尝试绘制stuff和things这是两个相同长度的列表。我的建议：

取代：

plt.plot(thetaout, contrast_var)

跟：

plt.plot(stuff, things)