Fitxer:QHO-groundstate-animation-color.gif
El contingut de la pàgina no s'admet en altres llengües.
Aparença
De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure
QHO-groundstate-animation-color.gif (300 × 200 píxels, mida del fitxer: 158 Ko, tipus MIME: image/gif, en bucle, 105 fotogrames, 5,2 s)
Aquest fitxer i la informació mostrada a continuació provenen del dipòsit multimèdia lliure Wikimedia Commons. Vegeu la pàgina original a Commons |
Resum
DescripcióQHO-groundstate-animation-color.gif |
English: Quantum wave function of the ground state in a Quantum harmonic oscillator. The probability distribution is drawn along the ordinate, while the phase is encoded by color. The gaussian wave packet is static in time but its quantum phase changes due to zero-point energy. |
Data | |
Font |
Treball propi Aquesta GIF imatge rasteritzada ha estat creada amb Matplotlib. |
Autor | Geek3 |
Altres versions | QHO-groundstate.png |
Source Code
The plot was generated with Matplotlib.
Python Matplotlib source code |
---|
#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf8 -*-
from math import *
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib import animation, colors, colorbar
import numpy as np
from numpy.polynomial.hermite import Hermite
import colorsys
from scipy.interpolate import interp1d
plt.rc('path', snap=False)
plt.rc('mathtext', default='regular')
# image settings
fname = 'QHO-groundstate-animation-color'
width, height = 300, 200
ml, mr, mt, mb, mh, mc = 35, 19, 22, 45, 12, 6
x0, x1 = -4, 4
y0, y1 = 0, 0.6
nframes = 3 * 5 * 7
fps = 20
# physics settings
nfock = 0
omega = 2*pi * 2
def color(phase):
phase1 = ((phase / (2*pi)) % 1 + 1) % 1
hue = (interp1d([0, 1./3, 1.2/3, 0.5, 1], # spread yellow a bit
[0, 1./3, 1.3/3, 0.5, 1])(phase1) + 2./3.) % 1
light = interp1d([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6], # adjust lightness
[0.64, 0.5, 0.56, 0.48, 0.75, 0.57, 0.64])(6 * hue)
hls = (hue, light, 1.0) # maximum saturation
rgb = colorsys.hls_to_rgb(*hls)
return rgb
def animate(nframe):
print str(nframe) + ' ',
t = float(nframe) / nframes
ax.cla()
ax.axis((x0, x1, y0, y1))
ax.grid(True)
psi_fock = np.eye(1, nfock+1, nfock).flatten()
# Definition of Fock-states in terms of Hermite functions:
# https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_harmonic_oscillator
a_hermite = [psi_fock[n] * pi**-0.25 / sqrt(2.**n*factorial(n))
* e**(-1j * omega * (n+0.5) * t) for n in range(1+nfock)]
# doc: http://docs.scipy.org/doc/numpy/reference/generated/numpy.polynomial.hermite.Hermite.html
H = Hermite(a_hermite)
x = np.linspace(x0, x1, int(ceil(1+w_px)))
x2 = x - px_w/2.
psi_x = np.exp(-x**2 / 2.0) * H(x)
phi_x = np.angle(np.exp(-(x2)**2 / 2.0) * H(x2))
y = np.abs(psi_x)**2
# plot color filling
for x_, phi_, y_ in zip(x, phi_x, y):
ax.plot([x_, x_], [0, y_], color=color(phi_), lw=2*0.72)
ax.plot(x, y, lw=2, color='black')
ax.set_yticks(ax.get_yticks()[:-1])
# create figure and axes
plt.close('all')
fig, ax = plt.subplots(1, figsize=(width/100., height/100.))
bounds = [float(ml)/width, float(mb)/height,
1.0 - float(mr+mc+mh)/width, 1.0 - float(mt)/height]
fig.subplots_adjust(left=bounds[0], bottom=bounds[1],
right=bounds[2], top=bounds[3], hspace=0)
w_px = width - (ml+mr+mh+mc) # plot width in pixels
px_w = float(x1 - x0) / w_px # width of one pixel in plot units
# axes labels
fig.text(0.5 + 0.5 * float(ml-mh-mc-mr)/width, 4./height,
r'$x\ \ [(\hbar/(m\omega))^{1/2}]$', ha='center')
fig.text(5./width, 1.0, '$|\psi|^2$', va='top')
# colorbar for phase
cax = fig.add_axes([1.0 - float(mr+mc)/width, float(mb)/height,
float(mc)/width, 1.0 - float(mb+mt)/height])
cax.yaxis.set_tick_params(length=2)
cmap = colors.ListedColormap([color(phase) for phase in
np.linspace(0, 2*pi, 384, endpoint=False)])
norm = colors.Normalize(0, 2*pi)
cbar = colorbar.ColorbarBase(cax, cmap=cmap, norm=norm,
orientation='vertical', ticks=np.linspace(0, 2*pi, 3))
cax.set_yticklabels(['$0$', r'$\pi$', r'$2\pi$'], rotation=90)
fig.text(1.0 - 10./width, 1.0, '$arg(\psi)$', ha='right', va='top')
plt.sca(ax)
# start animation
anim = animation.FuncAnimation(fig, animate, frames=nframes)
anim.save(fname + '_.gif', writer='imagemagick', fps=fps)
import os
# compress with gifsicle
commons = 'https://commons.wikimedia.org/wiki/File:'
cmd = 'gifsicle -O3 -k256 --careful --comment="' + commons + fname + '.gif"'
cmd += ' < ' + fname + '_.gif > ' + fname + '.gif'
if os.system(cmd) == 0:
os.remove(fname + '_.gif')
else:
print 'warning: gifsicle not found!'
os.remove(fname + '.gif')
os.rename(fname + '_.gif', fname + '.gif')
|
Llicència
Jo, el titular dels drets d'autor d'aquest treball, el public sota les següents llicències:
S'autoritza la còpia, la distribució i la modificació d'aquest document sota els termes de la llicència de documentació lliure GNU versió 1.2 o qualsevol altra versió posterior que publiqui la Free Software Foundation; sense seccions invariants, ni textos de portada, ni textos de contraportada. S'inclou una còpia d'aquesta llicència en la secció titulada GNU Free Documentation License.http://www.gnu.org/copyleft/fdl.htmlGFDLGNU Free Documentation Licensetruetrue |
Aquest fitxer està subjecte a la llicència de Creative Commons Reconeixement 3.0 No adaptada.
- Sou lliure de:
- compartir – copiar, distribuir i comunicar públicament l'obra
- adaptar – fer-ne obres derivades
- Amb les condicions següents:
- reconeixement – Heu de donar la informació adequada sobre l'autor, proporcionar un enllaç a la llicència i indicar si s'han realitzat canvis. Podeu fer-ho amb qualsevol mitjà raonable, però de cap manera no suggereixi que l'autor us dóna suport o aprova l'ús que en feu.
Podeu seleccionar la llicència que vulgueu.
Elements representats en aquest fitxer
representa l'entitat
Algun valor sense element de Wikidata
20 set 2015
image/gif
Historial del fitxer
Cliqueu una data/hora per veure el fitxer tal com era aleshores.
Data/hora | Miniatura | Dimensions | Usuari/a | Comentari | |
---|---|---|---|---|---|
actual | 14:40, 4 oct 2015 | 300 × 200 (158 Ko) | Geek3 | legend added | |
23:12, 20 set 2015 | 300 × 200 (175 Ko) | Geek3 | {{Information |Description ={{en|1=Quantum wave function of the ground state in a Quantum harmonic oscillator. The [[:en:Probability distribution|probability distribution... |
Ús del fitxer
La pàgina següent utilitza aquest fitxer:
Ús global del fitxer
Utilització d'aquest fitxer en altres wikis:
- Utilització a de.wikibooks.org
- Utilització a en.wikipedia.org
Metadades
Aquest fitxer conté informació addicional, probablement afegida per la càmera digital o l'escàner utilitzat per a crear-lo o digitalitzar-lo. Si s'ha modificat posteriorment, alguns detalls poden no reflectir les dades reals del fitxer modificat.
Comentari del fitxer GIF | https://commons.wikimedia.org/wiki/File:QHO-groundstate-animation-color.gif |
---|