matlab分步傅里叶法求解广义非线性薛定谔方程的代码
时间: 2023-08-23 16:08:18 浏览: 765
matlab对非线性薛定谔方程进行求解
4星 · 用户满意度95%
以下是一个使用MATLAB实现分步傅里叶法求解广义非线性薛定谔方程的示例代码:
```matlab
% 参数设置
L = 10; % 空间区域长度
N = 256; % 空间离散点数目
dx = L/N; % 空间步长
x = linspace(-L/2, L/2-dx, N); % 空间网格
T = 1; % 时间总长度
dt = 0.01; % 时间步长
nsteps = round(T/dt); % 时间步数
% 初始波函数
psi0 = exp(-x.^2/2);
% 傅里叶变换和逆变换的缩放常数
scale = sqrt(2*pi/L);
% 进行分步傅里叶法求解
psi = psi0;
for n = 1:nsteps
% 在频域中进行傅里叶变换
psi_hat = fftshift(fft(psi)) * scale;
% 广义非线性项的计算
V = abs(psi).^2;
nonlinear_term = V .* psi;
% 在频域中进行演化
psi_hat = psi_hat .* exp(-1i * dt * nonlinear_term);
% 在空域中进行逆傅里叶变换
psi = ifft(ifftshift(psi_hat)) / scale;
% 显示结果(可根据需要自行调整)
plot(x, abs(psi).^2);
title(sprintf('Time step %d', n));
xlabel('x');
ylabel('|\psi(x)|^2');
drawnow;
end
% 显示最终结果
plot(x, abs(psi).^2);
title('Final result');
xlabel('x');
ylabel('|\psi(x)|^2');
```
上述代码实现了一个简单的分步傅里叶法求解广义非线性薛定谔方程的示例。其中,使用了一个高斯型初始波函数,通过迭代求解得到薛定谔方程的时间演化结果。请注意,具体的问题和参数设置可能需要根据实际情况进行调整和优化。
阅读全文