پرونده:InfiniteSquareWellAnimation.gif
پرش به ناوبری
پرش به جستجو
تفکیکپذیری بالاتری در دسترس نیست.
InfiniteSquareWellAnimation.gif (۳۰۰ × ۲۸۰ پیکسل، اندازهٔ پرونده: ۱٬۰۰۶ کیلوبایت، نوع MIME پرونده: image/gif، چرخشدار، ۱۳۹ قاب، ۱۴ ثانیه)
خلاصه
| توضیح |
English: Trajectories of a particle in a box (also called an infinite square well) in classical mechanics (A) and quantum mechanics (B-F). In (A), the particle moves at constant velocity, bouncing back and forth. In (B-F), wavefunction solutions to the Time-Dependent Schrodinger Equation are shown for the same geometry and potential. The horizontal axis is position, the vertical axis is the real part (blue) or imaginary part (red) of the wavefunction. (B,C,D) are stationary states (energy eigenstates), which come from solutions to the Time-Independent Schrodinger Equation. (E,F) are non-stationary states, solutions to the Time-Dependent but not Time-Independent Schrodinger Equation. Both (E) and (F) are randomly-generated superpositions of the four lowest-energy eigenstates, (B-D) plus a fourth not shown. |
| تاریخ | |
| منبع | اثر شخصی |
| پدیدآور | Sbyrnes321 |
(*Source code written in Mathematica 6.0 by Steve Byrnes, Apr. 2011.
This source code is public domain.*)
(*Shows classical and quantum trajectory animations for an infinite-square-well potential.
Assumes L=hbar=1, m=2*pi^(-2), so that the nth energy eigenstate has energy n^2.*)
ClearAll["Global`*"]
(***Wavefunctions of the energy eigenstates***)
psi[n_, x_] := Sin[n*Pi*x]*2^(1/2);
energy[n_] := n^2;
psit[n_, x_, t_] := psi[n, x] Exp[-I*energy[n]*t];
(***A random time-dependent state***)
SeedRandom[1];
CoefList = Table[Random[]*Exp[2*Pi*I*Random[]], {n, 1, 4}];
CoefList = CoefList/Norm[CoefList];
Randpsi[x_, t_] := Sum[CoefList[[n]]*psit[n, x, t], {n, 1, 4}];
(***Another random time-dependent state***)
SeedRandom[2];
CoefList2 = Table[Random[]*Exp[2*Pi*I*Random[]], {n, 1, 3}];
CoefList2 = CoefList2/Norm[CoefList2];
Randpsi2[x_, t_] := Sum[CoefList2[[n]]*psit[n, x, t], {n, 1, 3}];
(***Set default style for plots***)
SetOptions[Plot,
{PlotRange -> {{-.05, 1.05}, {-2.5, 2.5}}, Ticks -> None,
PlotStyle -> {Directive[Thick, Blue], Directive[Thick, Pink]},
Axes -> {True, False}}];
SetOptions[ListPlot, {PlotRange -> {{-.05, 1.05}, {-2.5, 2.5}}, Axes -> False}];
(***Draw walls***)
walls = ListPlot[{{{0, -2.5}, {0, 2.5}}, {{1, -2.5}, {1, 2.5}}},
Joined -> True, PlotStyle -> {{Thick, Black}, {Thick, Black}}];
(***Make the classical plot...a red ball bounces back and forth.***)
classicaltrajectory[t_, left_, right_] := 2*(right - left)*Abs[t - Round[t]] + left;
classicalball[t_, left_, right_] := ListPlot[{{classicaltrajectory[t, left, right], 0}},
PlotStyle -> Directive[Red, AbsolutePointSize[15]]];
classical[t_, label_] := Show[walls, classicalball[t, .1, .9], PlotLabel -> label];
(***Make the quantum plots***)
plotpsi[n_, t_, label_] := Show[walls,
Plot[{Re[psit[n, x, t]], Im[psit[n, x, t]]}, {x, 0, 1}],
PlotLabel -> label, Axes -> {True, False}, Ticks -> None];
plotrand[t_, label_] := Show[walls,
Plot[{Re[Randpsi[x, t]], Im[Randpsi[x, t]]}, {x, 0, 1}],
PlotLabel -> label, Axes -> {True, False}, Ticks -> None];
plotrand2[t_, label_] := Show[walls,
Plot[{Re[Randpsi2[x, t]], Im[Randpsi2[x, t]]}, {x, 0, 1}],
PlotLabel -> label, Axes -> {True, False}, Ticks -> None];
(***Put all the plots together***)
MakeFrame[t_] := GraphicsGrid[
{{classical[3 t/(4 Pi), "A"], plotpsi[1, t, "B"]},
{plotpsi[2, t, "C"], plotpsi[3, t, "D"]},
{plotrand[t, "E"], plotrand2[t, "F"]}},
Frame -> All, ImageSize -> 300];
output = Table[MakeFrame[t], {t, 0, 4 Pi*138/139, 4 Pi/139}];
SetDirectory["C:\\Users\\Steve\\Desktop"]
Export["test.gif", output, "DisplayDurations" -> 10]
اجازهنامه
من، صاحب حقوق قانونی این اثر، به این وسیله این اثر را تحث اجازهنامهٔ ذیل منتشر میکنم:
 
|
این پرونده تحت CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication کریتیو کامنز قابل دسترسی است. |
| کسی که اثری را با این سند همراه کرده است، با چشمپوشی از تمام حقوق خود نسبت به اثر در جهان تحت قانون کپیرایت و همهٔ حقوق قانونی مرتبط یا همسایهای که او در اثر داشته است، تا حد مجاز در قانون، آن را به مالکیت عمومی اهدا کرده است. شما میتوانید بدون گرفتن اجازه این اثر را تکثیر کنید، تغییر دهید، منتشر کنید یا دوباره ایجاد کنید، حتی اگر مقاصد تجاری داشته باشید.
|
تاریخچهٔ پرونده
روی تاریخ/زمانها کلیک کنید تا نسخهٔ مربوط به آن هنگام را ببینید.
| تاریخ/زمان | بندانگشتی | ابعاد | کاربر | توضیح | |
|---|---|---|---|---|---|
| کنونی | ۲۷ آوریل ۲۰۱۱، ساعت ۰۷:۳۹ | | ۳۰۰ در ۲۸۰ (۱٬۰۰۶ کیلوبایت) | wikimediacommons>Sbyrnes321 | {{Information |Description ={{en|1=Trajectories of a particle in a box (also called an infinite square well) in classical mechanics (A) and quantum mechanics (B-F). In (A), the particle moves at constant velocity, bouncing back and forth. In (B-F), wav |
کاربرد پرونده
صفحهٔ زیر از این تصویر استفاده میکند:
