[LinkedIn投稿] 二重スリット実験における電子ビーム干渉のシミュレーション
私は、ヒタチの有名な二重スリット実験のように、電子ビームが二重スリット障壁を通過するシミュレーションの完成を共有できることに興奮しています。
このシミュレーションは、以前の2Dシュレディンガー方程式ソルバーに基づいており、3つのプログラムで構成されています:
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2Dシュレディンガー方程式シミュレーション:波束が時間依存2Dシュレディンガー方程式を用いて二重スリットを通過し、電子の量子波動力学をシミュレートします。
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確率密度の蓄積:波束の確率密度は、二重スリットの向こう側に設置されたスクリーンに記録され、さまざまな位置での電子検出の可能性を捉えます。
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電子ビーム衝突パターン:蓄積された確率密度を使用して、スクリーン上の数千個の電子の衝突パターンを視覚化し、電子ビームに特有の干渉パターンを示します。視覚化には、各電子がスクリーンに衝突するときの波動関数の崩壊も含まれます。水平方向は干渉縞を示し、垂直方向の分布はスリット面での回折により一様であるため、2Dシミュレーションの仮定が正当化されます。
電子の数が増える(15,000から150,000まで)につれて、縞模様がより鮮明になり、全体的な分布を変えることなく、干渉パターンがより明確に視覚化されます。
さらに詳しい内容については、Youtubeにデモ動画があり(こちら)、詳細な説明は私のウェブサイト(こちら)でご覧いただけます。完全なコードベースは、Github(こちら)で公開されています。
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