在R中编写一个函数来求解Plank方程

Question

我正试着用R写出我的第一个函数，用普朗克函数计算不同温度下的发射度。我可以像下面这样手动完成，温度从200到310K。

pi <- 3.141593
h <- 6.626068963e-34
c <- 2.99792458e+8
lambda <- 4 * 1e-6
k <- 1.38e-23
t <- c (200:310)
a <- (2*pi*(c^2)*h)/(lambda^5)
b <- exp((h*c)/(lambda*k*t))
B <- a * (1/(b-1))

其中B是我想要的值的向量。

下面是用R编写函数的一种尝试：

P_function <- function(t, pi = 3.141593, h = 6.626068963e-34, c = 2.99792458e+8,
             lambda = 4 * 1e-6, k = 1.38e-2) {
         ((2*pi*(c^2)*h)/(lambda^5)) *((1/(exp((h*c)/(lambda*k*t))-1)))
}

现在对于不同的t值(200-300K)，我该如何实现这个函数？

Answer 1

有几个问题。首先，pi已经是一个定义的常量，其精度比您使用的要高。

> rm(pi)  # remove your copy
> pi
[1] 3.141593   # default for console printing is  only 8 digits
> print(pi, digits=18)
[1] 3.14159265358979312  # but there is more "depth" to be had

其次，将科学常量放在参数列表中是没有意义的。因为它们是常量，所以它们可以在主体中定义。参数列表用于可能因情况不同而不同的项目。

newPfun <- function(t) { h <- 6.626068963e-34
   c <- 2.99792458e+8
   lambda <- 4 * 1e-6
   k <- 1.38e-23
   a <- (2*pi*(c^2)*h)/(lambda^5)   #pi is already defined
   b <- exp((h*c)/(lambda*k*t))
   B <- a * (1/(b-1))
 return(B) }

这只是您“打包”的原始代码，用于接受温度矢量。(我很确定这不是科学家名字的正确拼写。)

不确定你的第二个函数哪里有缺陷。也许是一个不匹配的括号。在尝试用一个表达式复制结果并多次失败后，我现在想知道这是否真的是数值溢出(或下溢)的问题。