Datorlaborationer
Datorlaborationer finns av två typer. Dels
har vi ett antal förprogrammerade och förhoppningsvis användarvänliga
datorlaborationer, dels finns det möjlighet att programmera själv.
Förprogrammerat
De förprogrammerade labbarna utvecklas successivt; nya tillkommer
och gamla försvinner. De omfattar i dagens läge:
- En studie av Schrödingerekvationen. Med
hjälp av ett interaktivt Matlabprogram skall du försöka
bli lite mer hemtam med den tidsoberoende Schrödingerekvationen. Du
får studera partikel i låda, harmonisk oscillator,
väteatomen och metallkluster. Information om labben, som
har utvecklas av Jan Westergren, hittar du
här. Vill du ha personlig hjälp, kontakta
Anders Ström (anders.strom vid physics.gu.se).
- Reflektion och transmission hos en kvantmekanisk dubbelbarriär.
Räkna ut transmissionen genom en endimensionell dubbelbarriär
med hjälp av transfermatriser. Lab-PM och annat nyttigt hittar du
här. Göran Johansson (Goran.L.Johansson vid chalmers.se) handleder labben, som han även har utvecklat.
- Bohmsk mekanik. I den här labben får
du stifta bekantskap med bohmsk mekanik. Denna teori är ett
alternativ till den konventionella kvantmekaniken och förklarar
kvantfenomen i termer av väldefinierade partikelbanor. Labben som
har utvecklats av Staffan Ovesson handleds av Anders Ström (anders.strom vid physics.gu.se).
Gå till labbhemsidan!
- Ett kvantdynamiskt system: harmoniska
oscillatorn. Undersök tidsutvecklingen hos en kvantmekanisk
harmonisk oscillator. Ladda ner lab-PM och
program filer (packa upp med kommandot
'tar -xvf fname.tar'; kör c-/matlab-program på en
sun dator). Behöver du hjälp, kontakta Anders Ström (anders.strom vid physics.gu.se).
- Elektronstrukturberäkningar. Beräkna
elektronstrukturen hos någon favoritatom. Lab-PM hittar du här. Online programmet
"Atomlab" du ska använda finns här (se till att du är utloggad från studentservern först!).
Anders Ström (anders.strom vid physics.gu.se)
handleder labben, som utvecklats av Ylva Andersson,
Jan Hartford, och Henrik Rydberg.
Egen programmering
Att programmera själv är ofta ännu roligare. Flexibiliteten och självförtroendet blir större när man får formulera och lösa ett kvantfysikaliskt problem på egen hand. Några uppslag:
- Schrödingerekvationen i godtycklig potential
Lös den med finita element-metoden, finita differens-metoden eller någon annan metod du stött på. Lös i en eller två dimensioner beroende på vad du vill göra. Tilllämpningar kan vara vad som helst. Exempel:
- Spridningsproblem med flera potentialbarriärer. Vad händer när antalet barriärer ökar? Finns det någon kvalitativ skilland mot enkelbarriärproblemet?
- Störd harmonisk oscillator. Mycket viktigt fysikaliskt problem. Hur ändras egenvärdena med en stympad harmonisk potential? Har små avvikelser från en harmonisk potential stor betydelse för egenvärdena? Spelar det någon roll om avvikelsen är asymmetrisk kring nollan?
- Tidsberoende problem
Spännande! Använd t.ex. "split operator"-metoden (instuderingsmaterial finns att hämta hos kursassistenten) och studera tidsutvecklingen för vågpaket i olika potentiallandskap. Tidsberoende kan vara tidskrävande, så dubbelprojekt kanske är lämpligt. Vad kan man göra? Återigen, oändliga variationsmöjligheter. Exempel:
- I en dimension: störd harmonisk oscillator. Placera t.ex. systemet i ett exciterat tillstånd för den ostörda harmoniska oscillatorn, och se vad som händer. Barriärproblem. Etc.
- I två dimensioner (för stridisarna): simulera dubbelspaltexperiment, gör ett trippelspaltexperiment, släpp ner molekyler på ytor,...
Vad du än vill göra, hjälper vi gärna till med litteratur, tekniska frågor och vad det nu kan vara!
Textansvarig: Anders Ström (anders.strom vid physics.gu.se)