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Python und Physik: Harmonischer Oszillator graphisch bis n= 4?

Ich würde gerne die Vorlesungen nacharbeiten von der Uni. Wir hatten das Thema Harmonischer Oszillator und ich würde gerne so ein Plot erstellen, was ungefähr so aussieht

Allerdings bis n=4. Also einmal die stationären (psi_n(x)) und einmal die Aufenthaltswahrscheinlichkeit |psi_n(x)|^2

Wobei die Parabel das Potential darstellen soll.

Das problem ist, dass ich das irgendwie nicht richtig gesplottet kriege. Meine Graphen sehen immer wieder komisch aus und weiß einfach nicht warum. Kann jemand mir helfen das zu Plotten?

Also bis jetzt sieht mein Code so aus:

import numpy as np

import matplotlib.pyplot as plt

from scipy.special import hermite

# Konstanten

e = 1.602176634e-19 # Elementarladung [C]

m = 9.10938356e-31 # Masse des Elektrons

hq = 1.0545718e-34 # Wirkungsquantum

# Parameter

x0 = 1e-10 # Klassischer Umkehrpunkt in m

V0 = 7 * e # Potential bei einer Auslenkung um x0

NN = 4 # Anzahl von Wellenfunktionen

N = np.arange(NN)

c = V0 / x0**2 # Kraftkonstante Oszillators

omega = np.sqrt(c / m) # Frequenz des Oszillators

# Maximales benötigtes x

xmax = np.sqrt(2 * hq / (m * omega) * (NN + 1/2))

x = np.linspace(-xmax, xmax, 200)

y = np.sqrt(m * omega / hq) * x

# Potential

V = 0.5 * c * x**2

plt.figure(figsize=(7, 10))

plt.plot(x * 1e10, V / e, linewidth=1.5)

plt.xlabel('x [Angstrom]', fontsize=20)

plt.ylabel('V [eV]', fontsize=20)

plt.grid(True)

# Energieeigenwerte

E = np.zeros((NN, len(x)))

for n in N:

E[n, :] = (n + 0.5) * hq * omega / e

plt.plot(x * 1e10, E[N, :].T, 'g', linewidth=1.5)

plt.ylim(0, E[-1, 0] * 1.2)

#geraden Potenzreihen

a = np.zeros((len(N) + 2, len(N) + 1))

for n in range(0, len(N), 2):

a[0, n] = 1

for j in range(0, len(N), 2):

a[j + 2, n] = 1

# ungerade Potenzreihen

for n in range(1, len(N), 2):

a[1, n] = 1

for j in range(1, len(N), 2):

a[j + 2, n] = 1

# Wellenfunktionen psi(n,y)

psi = np.zeros((len(N) + 1, len(x)))

for n in range(len(N)):

psi[n, :] = 0

for j in range(len(N)):

psi[n, :] += a[j, n] * hermite(j)(y)

psi[n, :] *= np.exp(-y**2 / 2)

# Normierung der Wellenfunktionen

dx = x[1]-x[0]

psi[n, :] /= np.sqrt(dx * np.sum(psi[n, :]**2))

# Skalierung der Wellenfunktionen

dE = E[1, 0] - E[0, 0]

psi_max = np.max(psi)

fact = dE / psi_max / 2

plt.plot(x * 1e10, fact * psi[N, :].T + E[N, :].T, 'r', linewidth=2)

# Aufenthaltswahrscheinlichkeit

plt.figure(figsize=(7, 10))

plt.plot(x * 1e10, V / e, linewidth=1.5)

plt.xlabel('x [Angstrom]', fontsize=20)

plt.ylabel('V [eV]', fontsize=20)

plt.grid(True)

plt.ylim(0, E[-1, 0] * 1.2)

plt.plot(x * 1e10, E[N, :].T, 'g', linewidth=1.5)

# Skalierung der Aufenthaltswahrscheinlichkeiten

fact = dE / psi_max**2 / 1.2

plt.plot(x * 1e10, fact * (psi[N, :].T)**2 + E[N, :].T, 'k', linewidth=2)

plt.show()

(Bitte ignoriert erstmal die Zeilenabstände. )

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Deo + Gasherd = Gute Kombination?

Folgende Problematik:

Ich habe hunger, also wollte ich etwas kochen. Allerdings ist mir dann aufgefallen, dass in unserer Küche eine Art Fruchtfliegeninvasion herrscht. Das ist doof, da ich nur ungerne möchte, dass Fruchtfliegen in mein Essen fliegen und ich diese dann ausversehen mitkoche und im Nachhinein auch mitverzehre.

In meiner Not kam ich auf die brillante Idee, aus der Küche mithilfe eines herkömmlichen Deos eine Gaskammer zu zaubern, in der Hoffnung, der besagten Fruchtfliegenplage ein Ende zu setzen (zumindest vorerst...).

Ob dies geklappt hat oder nicht, lässt sich schwer beurteilen, darum geht es mir jetzt aber auch nicht.

Mein Hunger wird immer größer und so auch die Verzweiflung.

Jetzt ist mir allerdings aufgefallen: Wir haben einen Gasherd. Wie chemische/physikalische Reaktionen ausgelöst werden können, ist mir nicht ganz klar, deswegen möchte ich, mit dieser Frage, lieber mal auf Nummer sicher gehen: Wenn ich gerade eben wie wild mit Deo, unter anderem auch direkt auf besagtem Gasherd, rumgesprüht habe - Meint ihr, da könnte jetzt irgendwas explodieren (o.Ä.), wenn ich den Herd anmache?

Ich brauche wirklich Hilfe, denn bald sterbe ich vor Hunger und ich muss wissen, ob ich den Herd nun ohne Sorge benutzen kann, oder nicht.

Lg

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Physik: Aufgaben zum Photoeffekt?

Hi!

Ich bräuchte etwas Hilfe:

Denn wir haben so ein AB bekommen zum Photoeffekt und sollen es bearbeiten, allerdings bleibe ich gerade bei Aufgabe d) stecken.

Ich habe verstanden das ich es nach v umstellen muss, was ich auch getan habe, allerdings als ich das im Taschenrechner eingegeben habe kam nur Syntax Fehler raus.

Ich habe die ganze Versuch zu verstehen was ich da falsch gemacht habe, allerdings wüsste ich nichts. Als ich auf die Lösung rauf geschaut habe, habe ich bemerkt das mein rechten Weg so ähnlich ist.

Aber als ich auch Lösung (also da wo der Pfeil hinzeigt unten auf dem bild) in den Taschenrechner eingegeben habe, kam da auch nur Syntax Fehler raus. Ich verstehe nicht warum bzw. wie sie sonst auf 3,5*10^5 m/s kamen wenn der Taschenrechner sich damit berechnen lässt.

Ich habe auch andere Taschenrechnern benutzt allerdings kommt überall nur Syntax Fehler raus.

Ich habe mehrere Male ausprobiert. Manchmal habe ich auch anstatt die Zahlen direkt die Buchstaben angegeben (also c für Lichtgeschwindigkeit). Im Taschenrechner gibt es ja solche funktionion mit Shift 7 und dann Universal konstante. Und das selbe habe ich auch für m gemacht also shift 7 Atom/Nuk. Konstante (me). Aber es ging halt trotzdem nicht...

Taschenrechner:

https://www.fruugo.de/fx-82es-plus-wissenschaftlicher-taschenrechner-schwarz/p-95351209-200076155?language=de&ac=ProductCasterAPI&gclid=Cj0KCQjwj7CZBhDHARIsAPPWv3fGcp10iFaDg_3NenN7BdMc0NJkjwNwjxza7eb1HSzH3e6IRLV-cIAaAmbfEALw_wcB

Ich weiß nicht ob ich dumm bin oder etwas übersehen habe.

Könnt ihr mir erklären wieso ?

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