matlab画两电子相互排斥的库伦势
时间: 2023-11-20 20:51:48 浏览: 25
利用MATLAB可以很方便地绘制两个电子相互排斥的库伦势。首先,需要定义两个电子的电荷量和位置,然后计算它们之间的库伦力,最后绘制出电子的轨迹。以下是一个可能的实现方法:
1. 定义两个电子的电荷量和位置:
```matlab
q1 = 1.6e-19; % 电子1的电荷量
q2 = 1.6e-19; % 电子2的电荷量
m = 9.1e-31; % 电子的质量
x1 = 0; % 电子1的初始位置
y1 = 0;
x2 = 1e-9; % 电子2的初始位置
y2 = 0;
```
2. 计算电子之间的库伦力:
```matlab
k = 9e9; % 库伦常数
r = sqrt((x2-x1)^2 + (y2-y1)^2); % 电子之间的距离
F = k*q1*q2/r^2; % 库伦力
```
3. 计算电子的加速度和速度:
```matlab
a1 = F/m; % 电子1的加速度
a2 = -F/m; % 电子2的加速度,注意方向相反
v1x = 0; % 电子1的初始速度为0
v1y = 0;
v2x = 0; % 电子2的初始速度为0
v2y = 0;
dt = 1e-15; % 时间步长
```
4. 计算电子的位置和速度随时间的变化:
```matlab
for t = 0:dt:1e-12 % 时间从0到1纳秒
x1 = x1 + v1x*dt; % 电子1的位置随时间变化
y1 = y1 + v1y*dt;
x2 = x2 + v2x*dt; % 电子2的位置随时间变化
y2 = y2 + v2y*dt;
r = sqrt((x2-x1)^2 + (y2-y1)^2); % 电子之间的距离
F = k*q1*q2/r^2; % 库伦力
a1 = F/m; % 电子1的加速度
a2 = -F/m; % 电子2的加速度,注意方向相反
v1x = v1x + a1*dt; % 电子1的速度随时间变化
v1y = v1y + a1*dt;
v2x = v2x + a2*dt; % 电子2的速度随时间变化
v2y = v2y + a2*dt;
plot(x1,y1,'ro',x2,y2,'bo'); % 绘制电子的轨迹
xlim([-1e-9,2e-9]); % 设置坐标轴范围
ylim([-1e-9,1e-9]);
pause(0.01); % 暂停一段时间,以便观察轨迹
end
```
这段代码将绘制出两个电子相互排斥的库伦势的轨迹。你可以根据需要调整电子的初始位置、电荷量和质量,以及时间步长等参数,来探索不同情况下的库伦势。
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