Commandes essentielles pour construire des représentations graphiques [Boîte à outils Python pour la physique-chimie]

Commandes essentielles pour construire des représentations graphiques

Méthode : Importation de la bibliothèque

La bibliothèque matplotlib doit être importée en début de programme de manière classique.

import matplotlib.pyplot as plt  # Importation de pyplot avec comme nom raccourci plt

import matplotlib.pyplot as plt  # Importation de pyplot avec comme nom raccourci plt

De cette façon, l'appel aux fonctions graphiques est préfixé par plt, plus court que pyplot.

Deux fonctions essentielles

Deux fonctions permettent de tracer des graphiques :

plt.scatter : graphique sous forme de nuage de points ;
plt.plot : graphique sous forme de courbes ou de nuages de points selon les arguments entrés dans la fonction.

Dans les deux cas, il faut disposer au minimum de la liste de valeurs en abscisse et de la liste de valeurs en ordonnée.

Les deux listes doivent impérativement avoir le même nombre de termes.

Méthode : Exemple avec plt.scatter()

Les lignes de commandes de cette partie permettent de tracer le graphique ci-contre, en nuage de points.

plt.figure(1) : Indispensable si on souhaite tracer plusieurs graphiques dans le même programme. Il faut les numéroter 1, 2, 3, etc...
plt.scatter(t, A, color = 'red', marker = '+', label = "Absorbance") : liste t en abscisse, A en ordonnée, color pour choisir la couleur des points, marker pour leur forme et label pour l'étiquette à afficher dans la légende ;
plt.xlabel et plt.ylabel : pour les étiquettes des axes ;
plt.grid() : pour afficher la grille du repère ;
plt.legend() : pour afficher la légende, à partir des entrées label ;
plt.show() : pour afficher la fenêtre graphique.

Graphique en nuage de points | Informations^[1]

import matplotlib.pyplot as plt  # Pour les représentations graphiques
t = [0, 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 420, 440,460, 480]  # Liste des temps 
A = [0.973, 0.930, 0.884, 0.842, 0.803, 0.765, 0.729, 0.693, 0.660, 0.628, 0.598, 0.570, 0.5429, 0.515, 0.489, 0.468, 0.450, 0.425, 0.402, 0.380, 0.360, 0.350, 0.330, 0.305, 0.295]  # Liste des absorbances
# Tracé de la représentation des variations de A en fonction du temps
plt.figure(1)  # Déclaration du graphique n°1, indispensable pour tracer plusieurs représentations graphiques
plt.scatter(t, A, color = 'red', marker = '+', label = "Absorbance")  # Tracé en nuage de points avec indications minimales
plt.xlabel("t en min")  # Étiquette de l'axe des abscisses
plt.ylabel("A")  # Étiquette de l'axe des ordonnées
plt.grid()  # Affichage de la grille
plt.legend()  # Affichage de la légende
plt.show()  # Affichage du graphique

import matplotlib.pyplot as plt  # Pour les représentations graphiques

t = [0, 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 420, 440,460, 480]  # Liste des temps 
A = [0.973, 0.930, 0.884, 0.842, 0.803, 0.765, 0.729, 0.693, 0.660, 0.628, 0.598, 0.570, 0.5429, 0.515, 0.489, 0.468, 0.450, 0.425, 0.402, 0.380, 0.360, 0.350, 0.330, 0.305, 0.295]  # Liste des absorbances

# Tracé de la représentation des variations de A en fonction du temps
plt.figure(1)  # Déclaration du graphique n°1, indispensable pour tracer plusieurs représentations graphiques
plt.scatter(t, A, color = 'red', marker = '+', label = "Absorbance")  # Tracé en nuage de points avec indications minimales
plt.xlabel("t en min")  # Étiquette de l'axe des abscisses
plt.ylabel("A")  # Étiquette de l'axe des ordonnées
plt.grid()  # Affichage de la grille
plt.legend()  # Affichage de la légende
plt.show()  # Affichage du graphique

Méthode :

Pour tracer des courbes au lieu des points, il faut passer par la commande plt.plot.

plt.plot(t, A, color = 'red', label = "Absorbance") : color permet de choisir la couleur du tracé. Si on ajoute un paramètre marker, on place en plus les points sur la courbe.

import matplotlib.pyplot as plt  # Pour les représentations graphiques
t = [0, 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 420, 440,460, 480]  # Liste des temps 
A = [0.973, 0.930, 0.884, 0.842, 0.803, 0.765, 0.729, 0.693, 0.660, 0.628, 0.598, 0.570, 0.5429, 0.515, 0.489, 0.468, 0.450, 0.425, 0.402, 0.380, 0.360, 0.350, 0.330, 0.305, 0.295]  # Liste des absorbances
# Tracé de la représentation des variations de A en fonction du temps
plt.figure(1)  # Déclaration du graphique n°1, indispensable pour tracer plusieurs représentations graphiques
plt.plot(t, A, color = 'red', label = "Absorbance")  # Tracé de la courbe représentative
plt.xlabel("t en min")  # Étiquette de l'axe des abscisses
plt.ylabel("A")  # Étiquette de l'axe des ordonnées
plt.grid()  # Affichage de la grille
plt.legend()  # Affichage de la légende
plt.show()  # Affichage du graphique

import matplotlib.pyplot as plt  # Pour les représentations graphiques

t = [0, 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 420, 440,460, 480]  # Liste des temps 
A = [0.973, 0.930, 0.884, 0.842, 0.803, 0.765, 0.729, 0.693, 0.660, 0.628, 0.598, 0.570, 0.5429, 0.515, 0.489, 0.468, 0.450, 0.425, 0.402, 0.380, 0.360, 0.350, 0.330, 0.305, 0.295]  # Liste des absorbances

# Tracé de la représentation des variations de A en fonction du temps
plt.figure(1)  # Déclaration du graphique n°1, indispensable pour tracer plusieurs représentations graphiques
plt.plot(t, A, color = 'red', label = "Absorbance")  # Tracé de la courbe représentative
plt.xlabel("t en min")  # Étiquette de l'axe des abscisses
plt.ylabel("A")  # Étiquette de l'axe des ordonnées
plt.grid()  # Affichage de la grille
plt.legend()  # Affichage de la légende
plt.show()  # Affichage du graphique

Fondamental : Bilan - Tracer plusieurs courbes sur un graphique

Stéphane Génouel - http://stephane.genouel.free.fr/FT/Dossier_Multimedia/000Tutoriel/Pyzo_gen_auroraW/co/Pyzo.html

Résumé des fonctions principales
CODE	FONCTION
`import matplotlib.pyplot as plt`	Importe la bibliothèque pyplot de matplotlib (nécessaire pour utiliser les fonctions permettant de tracer des courbes ci-dessous).
`plt.plot(a,c)` `plt.show()`	Trace la courbe des points de coordonnée (a,c) : « a » et « c » étant 2 tableaux de valeurs. `show` affiche le graphe. NB : dans certains cas, la fenêtre graphique est réduite dans la barre des tâches.
`plt.plot((-20,20),(2,2))`	Trace un segment reliant les points (-20,2) et (20,2). Utile pour le tracé d'une bande de +/- 5%.
`plt.xlim(-5,20)`	Zoom l'intervalle d'affichage des abscisses entre -5 et 20 (idem pour `ylim`) (utile uniquement si les valeurs automatiques affichées sur l'axe des abscisses ne conviennent pas...).
`plt.xticks(fontsize=15)`	Précise la taille des valeurs sur l'axe des abscisses (idem pour `yticks`).
`plt.xticks((-20,-10,0,10,20), fontsize=15)`	Fixe les valeurs à afficher sur l'axe des abscisses (utile uniquement si les valeurs automatiques affichées sur l'axe des abscisses ne conviennent pas...).
`plt.xlabel("temps en s", fontsize=15)`	Affiche la légende « temps en s » sur l'axe des abscisses (idem pour `ylabel`).
`plt.title("Réponse de f en fonction du temps",fontsize=20)`	Affiche le titre du graphe « Réponse de f en fonction du temps ».
`plt.title("Réponse de f \n en fonction du temps",fontsize=20)`	Affiche le titre du graphe sur 2 lignes : `\n` début de la deuxième ligne (idem pour `xlabel` et `ylabel`).
`plt.title("Réponse d\'un")`	Affiche une apostrophe : `\` devant l'apostrophe (idem pour `xlabel` et `ylabel`).
`plt.plot(a,c,label="f1")` `plt.plot(b,d,label="f2")` `plt.legend(fontsize=25)`	Trace 2 courbes des points de coordonnée (a,c) et (b,d) : « a », « b », « c » et « d » étant 4 tableaux de valeurs. `label` affiche la légende « f1 » pour la 1ère courbe. `label` affiche la légende « f2 » pour la 2ème courbe `fontsize` précise la taille de la légende.
`plt.plot(a,c,"+g-", linewidth=1, label="f1")`	Précise le style du tracé d'une courbe (utile uniquement pour différencier des courbes). Le « `+` » dans « `+g-` » permet de tracer chaque point par un + (autres symboles possibles : `+`=plus, `^`=triangle, `v`=triangle dans l'autre sens, `s`=carré, `o`=rond). Le « `g` » dans « `+g-` » permet de tracer chaque point en vert (autres couleurs possibles : `g`=green, `b`=blue, `r`=red, `k`=black, `m`=magenta, `y`=yellow). Le « `-` » dans « `+g-` » permet de tracer une ligne continue reliant les points (autres possibilités : `-`=ligne continue, `--`=ligne discontinue, `:`=ligne pointillée, `-.`=ligne mixte. `linewidth` précise l'épaisseur de la courbe.
`plt.grid()`	Affiche une grille.
`plt.clf()`	Tant que la figure n'est pas fermée, les courbes s'ajoutent sur la figure. Il est souvent utile d'effacer la figure avant de recommencer le tracé. Cette ligne sera donc mise en début de programme.
`plt.draw()`	Force à redessiner la figure.