Файл: QuantumHarmonicOscillatorAnimation.gif

Резюме

(* Исходный код, написанный Стивом Бирнсом в системе Mathematica 6.0, февраль 2011 г. Этот исходный код является общественным достоянием. *)(* Показывает классическую и квантовую анимацию траектории для гармонического потенциала. Предположим, что m = w = hbar = 1. *)ClearAll ["Global` *"](*** Волновые функции собственных состояний энергии ***)psi [n_, x_]: = (2 ^ n * n!) ^ (- 1/2) * Pi ^ (- 1/4) * Exp [-x ^ 2/2] * HermiteH [n, x];энергия [n_]: = n + 1/2;psit [n_, x_, t_]: = psi [n, x] Exp [-I * энергия [n] * t];(*** Случайное состояние, зависящее от времени ***)SeedRandom [1];CoefList = Таблица [Случайно [] * Exp [2 Пи I Случайно []], {n, 0, 4}];CoefList = CoefList / Norm [CoefList];Randpsi [x_, t_]: = Sum [CoefList [[n + 1]] * psit [n, x, t], {n, 0, 4}];(*** Когерентное состояние (или «состояние Глаубера») ***)CoherentState [b_, x_, t_]: = Exp [-Abs [b] ^ 2/2] Sum [b ^ n * (n!) ^ (- 1/2) * psit [n, x, t], { n, 0, 15}];(*** Сделайте классические сюжеты ... красный шар, прикрепленный к началу координат серой пружиной. ***)classic1 [t_, max_]: = ListPlot [{{max Cos [t], 0}}, PlotStyle -> Директива [Красный, AbsolutePointSize [15]]];зигзаг [x_]: = Abs [(x + 0,25) - Round [x + 0,25]] - 0,25;пружина [x_, left_, right_]: = (0,9 зигзаг [3 (x - слева) / (справа - слева)]) / (1 + Abs [right - left]);classic2 [t_, max_]: = График [весна [x, -5, max Cos [t]], {x, -5, max Cos [t]}, PlotStyle -> Директива [Gray, Thick]];classic3 = ListPlot [{{- 5, 0}}, PlotStyle -> Директива [Черный, AbsolutePointSize [7]]];классическая [t_, max_, label_]: = Показать [классическая2 [t, max], классическая1 [t, max], классическая3,  PlotRange -> {{-5, 5}, {-1, 1}}, Ticks -> None, Axes -> {False, True}, PlotLabel -> label, AxesOrigin -> {0, 0}];(*** Сложите все сюжеты вместе ***)SetOptions [Plot, {PlotRange -> {-1, 1}, Ticks -> None, PlotStyle -> {Директива [Толстый, Синий], Директива [Толстый, Розовый]}}];MakeFrame [t_]: = GraphicsGrid [ {{классический [t + 2, 1.5, "A"], классический [t, 3, "B"]}, {График [{Re [psit [0, x, t]], Im [psit [0, x, t]]}, {x, -5, 5}, PlotLabel -> "C"],  График [{Re [psit [1, x, t]], Im [psit [1, x, t]]}, {x, -5, 5}, PlotLabel -> "D"]}, {График [{Re [psit [2, x, t]], Im [psit [2, x, t]]}, {x, -5, 5}, PlotLabel -> "E"],  График [{Re [psit [3, x, t]], Im [psit [3, x, t]]}, {x, -5, 5}, PlotLabel -> "F"]}, {График [{Re [Randpsi [x, t]], Im [Randpsi [x, t]]}, {x, -5, 5}, PlotLabel -> "G"],  График [{Re [CoherentState [1, x, t]], Im [CoherentState [1, x, t]]}, {x, -5, 5}, PlotLabel -> "H"]} }, Рамка -> Все, Размер изображения -> 300];output = Таблица [MakeFrame [t], {t, 0, 4 Pi * 96/97, 4 Pi / 97}];SetDirectory ["C: \\ Users \\ Steve \\ Desktop"]Экспорт ["test.gif", вывод]

Лицензирование

Я, владелец авторских прав на это произведение, публикую его под следующей лицензией:

Этот файл доступен по лицензии Creative Commons CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication .

Лицо, связавшее произведение с этим документом, посвятило произведение общественному достоянию , отказавшись от всех своих прав на произведение во всем мире в соответствии с законом об авторском праве, включая все смежные и смежные права, в той степени, в которой это разрешено законом. Вы можете копировать, изменять, распространять и выполнять работу даже в коммерческих целях, не спрашивая разрешения. http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/deed.enCC0Creative Commons Zero, посвящение в общественное достояниеложныйложный