三维无限深势阱可视化有没有完整matlab代码
时间: 2023-08-12 07:05:33 浏览: 147
我能为您提供一个非常基本的三维无限深势阱的Matlab代码,您可以根据您的需要进行修改和扩展。这个代码使用Matlab的plot3函数来绘制势阱以及粒子的运动轨迹。
```matlab
% 三维无限深势阱可视化代码
clear all;
% 设定参数
L = 1; % 势阱大小
m = 1; % 粒子质量
hbar = 1; % Planck常数除以2π
n = 3; % 量子数
% 生成网格
x = linspace(-L/2, L/2, 50);
y = linspace(-L/2, L/2, 50);
z = linspace(-L/2, L/2, 50);
[X,Y,Z] = meshgrid(x,y,z);
% 计算势能
V = zeros(size(X));
V(X>-L/2 & X<L/2 & Y>-L/2 & Y<L/2 & Z>-L/2 & Z<L/2) = Inf;
% 画出势能图
figure;
isosurface(X,Y,Z,V,0.1);
xlabel('x');
ylabel('y');
zlabel('z');
title('Potential Energy');
% 计算波函数
psi = sqrt(8/L^3)*sin(n*pi*X/L).*sin(n*pi*Y/L).*sin(n*pi*Z/L);
% 归一化波函数
norm = sum(sum(sum(abs(psi).^2)));
psi = psi/sqrt(norm);
% 计算哈密顿量
H = -hbar^2/(2*m)*(del2(psi, L/50)^2 + del2(psi, L/50, 2)^2 + del2(psi, L/50, 3)^2) + V.*psi;
% 设定初始条件
x0 = 0;
y0 = 0;
z0 = 0;
vx0 = 0.1;
vy0 = 0.1;
vz0 = 0.1;
tspan = [0, 5];
% 解运动方程
[t, sol] = ode45(@(t, y) odefun(t, y, H, L), tspan, [x0, y0, z0, vx0, vy0, vz0]);
% 画出粒子运动轨迹
figure;
plot3(sol(:,1), sol(:,2), sol(:,3));
xlabel('x');
ylabel('y');
zlabel('z');
title('Particle Trajectory');
% 定义运动方程
function dydt = odefun(t, y, H, L)
dydt = zeros(6,1);
dydt(1) = y(4);
dydt(2) = y(5);
dydt(3) = y(6);
dydt(4) = -1i*H(y(1)+L/2, y(2)+L/2, y(3)+L/2)*y(1)/L^2;
dydt(5) = -1i*H(y(1)+L/2, y(2)+L/2, y(3)+L/2)*y(2)/L^2;
dydt(6) = -1i*H(y(1)+L/2, y(2)+L/2, y(3)+L/2)*y(3)/L^2;
end
```
这个代码中,我们首先生成一个三维网格,然后计算势能,并用isosurface函数绘制势能图。接着,我们计算三维无限深势阱的波函数,并用ode45函数解运动方程,最后用plot3函数画出粒子的运动轨迹。
请注意,这个代码非常基本,只适用于三维无限深势阱的简单情况。如果您需要更复杂的模拟,您可能需要使用更高级的数值方法和Matlab工具箱。
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