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 hittar du här, och vill du ha personlig hjälp, kontakta Åsa Johansson (asa).
- 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. Andreas Käck (and) handleder labben, som utvecklats av Göran Johansson.
- 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 har utvecklats av Staffan Ovesson, som också handleder. Gå till labbhemsidan!
- Ett kvantdynamiskt system: harmoniska oscillatorn. Undersök tidsutvecklingen hos en kvantmekanisk harmonisk oscillator. Ladda ner lab-PM och MATLAB-filer (packa upp med kommandot 'tar -xvf fname.tar'). Behöver du hjälp, kontakta Staffan Ovesson (ovesson).
- Elektronstrukturberäkningar. Beräkna elektronstrukturen hos någon favoritatom. Lab-PM hittar du här. Programmet du ska använda finns här under "Atomlab". Gustav Karlberg (guka) handleder labben, som utvecklats av Ylva Andersson och Jan Hartford.
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: Staffan Ovesson