Quantum

        Wave Packet

           量子波包的演化與散射  

                                師大物理系 葉芝余

                                  負責教師  張明哲

 

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自由空間

簡諧振子

步階位壘

高斯位壘

高斯位能井

 

 我們設計了一個一維高斯波包(Gaussian Wave Packet)遇到不同位能障礙時其機率密度變化的情形。

 

               機率密度:  

                             

            

然後利用Crank-Nicholson差分法(n->時間切割,j->空間切割)


 

可以將上式寫成矩陣方程如下:

          

 接著,以數值方法解三對角化矩陣(tridiagonal matrix),求得j=1,2,....,N

 一直利用疊代法的方式從 求出下一刻,依此類推就能求出每個時刻的波函數。

 

 

參考資料

 Numerical Recipes: The Art of Scientific Computing (FORTRAN version)

 William H. Press        Brian P. Flannery

 Saul A. Teukolsky      William T.Vetterling 

(Crank-Nicholson的數值方法---page 640)

( Tridiagonal System of Equation---page 40)