Quantum Scattering

Aus Physik
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Einleitung

Das Projekt basiert auf einem älteren Projekt welches die Streuung eines Wellenpakets an einer Potentialbarriere im 1- und 2-dimensionalen Fall beschreibt. Dieser Code wurde in diesem Projekt in eine simple programmatische Matlab-GUI eingebaut.

Aufbau der GUI

Die GUI besteht aus einem main window welches sämtliche graphischen Widgets erhält. In dieser werden beim Start bereits sämtliche Widgets (Buttons, Textfelder, Labels, Axes und Checkboxes) gesetzt, jedoch im vornherein versteckt. Zusätzlich werden sämtliche Handles der Widgets bei der Initialisierung in einer Structure gespeichert um später in Subroutinen bequem aufrufbar zu sein. Die Structure wird mittels der Matlab Routinen guidata() dem Mainframe zugewiesen, welches über 'qs_main' getaggt wurde. Der Vorteil durch diese Methode ist, dass eine globale Definition sämtlicher Widgets vermieden werden kann.

Weiters wurden fixe Breiten und Höhen der Widgets am Anfang der Initialisierung definiert bzw. zusätzlich fixe Abstände der Widgets ('smallmargin' und 'bigmargin'). Mithilfe dieser Parameter wurden die Widgets schließlich in die GUI gesetzt, wodurch später durch Variation der Parameter eine Optimierung des Layouts durchgeführt wurde. Um die Widgets bei Reskalierung des Hauptfensters mitzuskalieren wurde die Property 'units' auf 'normalized' gesetzt wodurch sie ihre relative Position im Fenster bewahren.

Bedienung

Der erste Schritt besteht darin, zwischen der 1- oder 2-dimensionalen Simulation zu wählen. Daraufhin werden die Widgets für den jeweiligen Modus sichtbar gemacht (und falls der andere Modus aktiv war, dessen Widgets wieder verborgen). Gezeigt werden im rechten Teil die Parameter der Simulation (welche defaultmäßig bereits eingestellt sind) und im rechten Teil der graphische Output. Über den 'Get Data' Button können die Parameter eingelesen werden und die Anfangssituation der Simulation wird im linken Teil angezeigt. 'Start' beginnt schließlich die Simulation.


Wellenpaket vor der Potentialbarriere mit einem Spalt

Wellenpaket vor der Potentialbarriere mit einem Spalt


Streuung und Reflektion des Wellenpakets

Streuung und Reflektion des Wellenpakets


Download

Quantum Scattering source