向量密度图
VectorDensityPlot(expression1,...)向量场图 和 密度着色图 的结合体。它在一个二维平面上,同时使用两种视觉元素来呈现一个向量场(例如风速场、流体流速场、电磁场).
1. 流体力学与涡旋场:
经典涡旋:顺时针旋转流场,等强度同心圆环
VectorDensityPlot(-y, x)
剪切流:水平流速随y轴正弦变化,产生层状剪切
VectorDensityPlot(sin(y), 0)
2. 电磁场与势场:
磁偶极子: 双极磁场线,从N极到S极
VectorDensityPlot(2*x*y, y^2 - x^2)
均匀电场: 垂直方向强度随x变化的电场
VectorDensityPlot(0, cos(x))
电荷阵列: 周期性正负电荷分布的电场
VectorDensityPlot(sin(x)cos(y), cos(x)sin(y))
3. 非线性动力学:
极限环: 单位圆环吸引子,内部向外流/外部向内流
VectorDensityPlot(y + x*(1-x^2-y^2), -x + y*(1-x^2-y^2))
鞍点场: X方向发散/Y方向收敛的典型鞍点
VectorDensityPlot(x, -y)
混沌系统: 扭曲的螺旋轨迹,具有多个不稳定焦点
VectorDensityPlot(sin(y) - 0.3*x, cos(x) + 0.3*y)
4. 数学特殊场:
梯度场: 标量场 f(x,y)=sin(x)cos(y) 的梯度
VectorDensityPlot(cos(x)cos(y), -sin(x)sin(y))
哈密顿系统: 守恒系统,沿椭圆/双曲线流动
VectorDensityPlot(y^2 - x^2, 2*x*y)
分形场: 高频振荡产生的自相似结构
VectorDensityPlot(sin(2y) - cos(3x), sin(3x) + cos(2y))
5. 自然现象模拟:
地转风场: 科里奥利力作用下的气旋流场
VectorDensityPlot(-y/(x^2+y^2+1), x/(x^2+y^2+1))
心脏电传导: 从原点向外扩散的兴奋波
VectorDensityPlot(x*exp(-x^2-y^2), y*exp(-x^2-y^2))
星系旋臂: 微分旋转的星系盘流场
VectorDensityPlot(-y/(1+x^2), x/(1+y^2))