基于FWHM方法计算光束角度的Python程序结果不符问题咨询

问题分析 #

输入投射距离100英寸、光斑尺寸50英寸时，预期结果为28.07度，但程序输出53度，核心错误在于光斑尺寸的处理逻辑：

• 程序直接用完整光斑尺寸除以投射距离计算半角，但FWHM（半高全宽）的半角计算应该基于光斑半宽（即总光斑尺寸的一半）。

修正后的代码 #

import math

def calculate_beam_angle(throw_distance, spot_size):
    # 计算半光斑尺寸
    half_spot_size = spot_size / 2
    # 基于半光斑尺寸计算半角
    half_max_angle = math.atan(half_spot_size / throw_distance)
    # 转换为角度单位
    half_max_angle_degrees = math.degrees(half_max_angle)
    # 计算FWHM全光束角度
    fwhm_angle = 2 * half_max_angle_degrees
    return fwhm_angle

# 示例使用
throw_dist = float(input("输入投射距离（英寸）："))
spot_size = float(input("输入光斑尺寸（英寸）："))

beam_angle = calculate_beam_angle(throw_dist, spot_size)
print(f"光束角度为 {beam_angle:.2f} 度。")

验证结果 #

输入100英寸投射距离、50英寸光斑尺寸时，修正后的程序输出为28.07度，与预期结果完全一致。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Nick Rahi