LASED: เครื่องจำลองการโต้ตอบของ Laser Atom ที่ได้มาจาก Quantum ElectroDynamics

การทดลองจำนวนมากโดยใช้อะตอมและเลเซอร์ดำเนินการในวิชาฟิสิกส์ ซึ่งต้องอาศัยความรู้และการสร้างแบบจำลองเกี่ยวกับสถานะที่น่าตื่นเต้นของสายพันธุ์อะตอมที่กำลังศึกษา แบบจำลองสถานะคงตัวสามารถนำมาใช้เพื่อให้ได้สมดุลสุดท้ายของระบบเลเซอร์-อะตอม แต่ปฏิกิริยาระหว่างเลเซอร์-อะตอมจำนวนมากจะมีอายุสั้นและสลายตัวอย่างรวดเร็ว แบบจำลองส่วนใหญ่ที่ใช้สมการลุยวิลล์เพื่อจับพลวัตของการโต้ตอบไม่ได้ใช้ภาพอิเล็กโทรไดนามิกควอนตัมเต็มรูปแบบเพื่อพัฒนาระบบเมื่อเวลาผ่านไป แต่ใช้วิธีการกึ่งคลาสสิกแทน ในเครื่องจำลองนี้ ไดนามิกทั้งหมดคำนวณโดยการหาสมการจากผู้ปฏิบัติงานภาคสนาม สิ่งนี้ทำให้แบบจำลองมีความแม่นยำทางกายภาพมากขึ้น

การติดตั้ง

รันสิ่งต่อไปนี้เพื่อติดตั้ง:

 pip install LASED

สามารถดูซอร์สโค้ดได้ที่ https://github.com/mvpmanish/LASED

การใช้งาน

ในเครื่องจำลองนี้ ผู้ใช้จะกำหนดวัตถุ State พร้อมกับกำหนดหมายเลขควอนตัมทั้งหมด จากนั้นผู้ใช้จะสร้างเวกเตอร์ขึ้นมาสองตัว: ตัวหนึ่งมีสถานะพื้นทั้งหมดและอีกตัวสำหรับสถานะตื่นเต้น จากนั้นผู้ใช้สามารถกำหนดวัตถุ LaserAtomSystem ด้วยกำลังเลเซอร์ (หรือความเข้ม) และความยาวคลื่นเลเซอร์ ด้วยวัตถุนี้ผู้ใช้สามารถ:

ใช้ timeEvolution ตามเวลาพัฒนาระบบเลเซอร์อะตอมและเข้าถึงวิวัฒนาการเวลาขององค์ประกอบเมทริกซ์ความหนาแน่นในช่วงเวลาหนึ่งโดยใช้ Rho_t สามารถจำลองระบบที่เรียบง่ายมาก เช่น แมกนีเซียมและแคลเซียมที่ไม่มีโครงสร้างไฮเปอร์ไฟน์กับอะตอมที่มีโครงสร้างไฮเปอร์ไฟน์และสถานะจำนวนมาก เช่น ซีเซียม
rotate เมทริกซ์ความหนาแน่นของระบบเลเซอร์-อะตอมที่ t = 0 ซึ่งกำหนดเป็น rho_0 ไปยังหน้าต่างอ้างอิงอื่น จากนั้นเวลาจะวิวัฒนาการโดยใช้มุมออยเลอร์
รับเมทริกซ์ความหนาแน่นสำหรับสถานะตื่นเต้นและสถานะภาคพื้นดินตลอดระยะเวลาการจำลอง
พล็อตวิวัฒนาการเวลาของ angularShape ของเมฆอิเล็กตรอนของสถานะอะตอมที่ตื่นเต้นหรือต่ำกว่า

บทช่วยสอน

ตรวจสอบ readthedocs สำหรับบทช่วยสอนโดยละเอียดและคำแนะนำเกี่ยวกับวิธีใช้ห้องสมุด: https://lased.readthedocs.io/en/latest/

ประวัติเวอร์ชัน

เวอร์ชัน 1.0

สามารถพล็อต angularShape ของเมฆอิเล็กตรอนของสถานะอะตอมที่ตื่นเต้นหรือต่ำกว่าได้ตลอดการจำลอง
เพิ่มความเร็วของ timeEvolution เป็น 2 เท่า

v0.4 :

ความสามารถในการจำลองการสลายตัวไปสู่สถานะอื่นที่ไม่ได้เกิดขึ้นจากเลเซอร์ (เช่น การสลายที่ไม่ใช่รังสี) โดยใช้คำสำคัญ tau_b เมื่อสร้างอินสแตนซ์ของระบบเลเซอร์อะตอม
สามารถส่งออกการพิมพ์เชิงสัญลักษณ์ของสมการการเคลื่อนที่เป็นไฟล์ .tex และ/หรือ .pdf โดยใช้คีย์เวิร์ด pretty_print_eq_tex = True และ pretty_print_eq_pdf = True เมื่อดำเนินการ timeEvolution แต่คีย์เวิร์ด pretty_print_eq_filename จะต้องได้รับสตริงเพื่อให้ไฟล์ใหม่ (s) ชื่อ หมายเหตุ: หากต้องการส่งออกเป็น pdf จะต้องติดตั้ง pdflatex ในระบบของคุณเพื่อแปลงไฟล์ .tex เป็นไฟล์ .pdf