写一个matlab代码,用来实现波函数在双阱中的自囚禁现象
时间: 2023-06-15 11:08:29 浏览: 153
以下是一个简单的 Matlab 代码,用于模拟波函数在双势阱中的自囚禁现象:
```matlab
% 定义常数
hbar = 1.0545718e-34; % 普朗克常数
m = 9.10938356e-31; % 电子质量
L = 1e-8; % 势阱长度
V0 = 10; % 势垒高度
a = 1e-10; % 势阱宽度
N = 1000; % 离散化步数
dx = L/N; % 离散化步长
% 初始化波函数
psi = zeros(N, 1);
psi(1:round(N/4)) = 1;
% 迭代计算
t = 0;
dt = 1e-19; % 时间步长
while t < 1e-15 % 总时间
% 计算二阶导数
d2psi = (circshift(psi, -1) - 2*psi + circshift(psi, 1)) / dx^2;
% 计算势能
V = zeros(N, 1);
V((N/2-round(a/dx)/2):(N/2+round(a/dx)/2)) = V0;
% 计算哈密顿量
H = -hbar^2/(2*m)*d2psi + V.*psi;
% 薛定谔方程时间演化
psi = psi - 1i/hbar*H*dt;
% 归一化波函数
psi = psi/sqrt(sum(abs(psi).^2)*dx);
% 绘制波函数
plot(psi);
ylim([-1, 1]);
drawnow;
% 更新时间
t = t + dt;
end
```
这段代码使用离散化方法对双势阱中的波函数进行模拟。在模拟中,我们首先定义了一系列常数,包括普朗克常数、电子质量、势阱长度、势垒高度、势阱宽度、离散化步数和步长等。然后,我们初始化了波函数,将其设定为在势阱左侧的一半区域内为常数,而在势阱右侧的一半区域内为零。接下来,我们使用离散化方法计算了波函数的二阶导数和势能,并计算了哈密顿量。最后,我们使用薛定谔方程的时间演化公式,对波函数进行了时间演化,并在每个时间步骤中绘制了波函数的图形。
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