ឯកសារ:Mach-Zehnder photons animation.gif
Mach-Zehnder_photons_animation.gif (៣០០ × ២២០ ភីកសែល ទំហំឯកសារ៖ ១១០គីឡូបៃ ប្រភេទ MIME៖ image/gif, រង្វិល, ១០០ ផ្ទាំង, ៧.០វិ.)
ឯកសារនេះមានប្រភពមកពី Wikimedia Commons និងអាចត្រូវបានប្រើដោយគម្រោងដទៃទៀត។ ការពណ៌នានៅលើទំព័រពណ៌នាអំពីវា មានបង្ហាញខាងក្រោមនេះ។
ចំណារពន្យល់
ការពិពណ៌នាMach-Zehnder photons animation.gif |
English: Animation of photons in a Mach–Zehnder interferometer. In the empty interferometer each photon interferes with itself. If a detector is placed in the interferometer, the wavefunction will collapse so that the photon is either detected directly or it will move on and split at the second beam splitter without interference. |
កាលបរិច្ឆេទ | |
ប្រភព | ការងារផ្ទាល់របស់អ្នកផ្ទុកឡើង |
អ្នកនិពន្ធ | user:Geek3 |
Source Code
The image is created by the following python source-code. Requirements:
- python
- Matplotlib plotting library
Python Matplotlib source code |
---|
#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf8 -*-
from math import *
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.patches import Polygon, Circle, Wedge
from matplotlib import animation
import numpy as np
# settings
fname = 'Mach-Zehnder_photons_animation'
width, height = 300, 220
nframes = 100
nphotons = 12
fps = 15
x0 = 100.5
x1 = 218.5
y0 = 200.5
y1 = 80.5
lx, lw, lh = 5, 46, 21 # laser
dtect = 62.5
t1, t2, tmove = 0.25, 0.9, 0.025
ymove = 24
rp = 2. # photon radius
cp1 = '#ff0000' # photon color
cp2 = '#ffaaaa' # splitphoton color
##
xstart = lx + lw / 2.
dx = x1 - x0
dy = y1 - y0
l = (x0 - xstart) + abs(dx) + abs(dy) + dtect + 2.*rp
xdet0 = (x0 + x1) / 2
fly_frac = 0.7
v = l / fly_frac
tdet0 = (xdet0 + 2.*rp - xstart) / v
tdet12 = l / v
# introduce artificial antibunching for illustration purpose
ptimes = (np.random.random() + np.sort(np.random.random(3*nphotons))[::3]) % 1
photons = [{} for i in range(nphotons)]
for i, p in enumerate(photons):
p['t0'] = ptimes[i]
if t1 <= (p['t0'] + tdet0) % 1 and (p['t0'] + tdet0) % 1 <= t2:
# photon sees first detector
if np.random.randint(2) == 0:
# photon hits extra detector
p['arm'] = 'none'
p['det'] = 0
else:
# photon escapes first detector
p['arm'] = 'lower'
# => random detection at second beam splitter
if np.random.randint(2) == 0:
p['det'] = 1
else:
p['det'] = 2
else:
# photon sees standard Mach-Zehnder interferometer
p['arm'] = 'both'
p['det'] = 1
if p['det'] == 0:
p['tdet'] = (p['t0'] + tdet0) % 1
else:
p['tdet'] = (p['t0'] + tdet12) % 1
p['click_frame'] = int(round(p['tdet'] * nframes)) % nframes
plt.close('all')
mpl.rc('path', snap=False)
def animate(nframe):
# prepare a clean and image-filling canvas for each frame
plt.clf()
fig.gca().set_position((0, 0, 1, 1))
plt.xlim(0, width)
plt.ylim(0, height)
plt.axis('off')
t = float(nframe) / nframes
# photons
for p in photons:
s0 = v * ((t - p['t0']) % 1)
if s0 > l:
continue
s = s0 + start - x0
if s <= 0:
# from laser to first beam splitter
x, y = x0 + s, y0
fig.gca().add_patch(Circle((x, y), rp, color=cp1))
elif s <= abs(dx) + abs(dy):
# in the interferometer
if s < abs(dx):
xu, yu = x0 + copysign(s, dx), y0
else:
xu, yu = x1, y0 + copysign(s - abs(dx), dy)
if s < abs(dy):
xd, yd = x0, y0 + copysign(s, dy)
else:
xd, yd = x0 + copysign(s - abs(dy), dx), y1
if s < xdet0 - x0 or p['arm'] == 'both':
fig.gca().add_patch(Circle((xu, yu), rp, color=cp2))
fig.gca().add_patch(Circle((xd, yd), rp, color=cp2))
elif p['arm'] == 'lower':
fig.gca().add_patch(Circle((xd, yd), rp, color=cp1))
else:
# after the interferometer
x, y = x1 + (s - abs(dx) - abs(dy)), y1
if p['arm'] == 'both':
fig.gca().add_patch(Circle((x, y), rp, color=cp1))
elif p['arm'] == 'lower':
fig.gca().add_patch(Circle((x, y), rp, color=cp2))
x, y = x1, y1 - (s - abs(dx) - abs(dy))
fig.gca().add_patch(Circle((x, y), rp, color=cp2))
# laser
fig.gca().add_patch(
Polygon([[lx, y0-lh/2.], [lx, y0+lh/2.],
[lx+lw, y0+lh/2.], [lx+lw, y0-lh/2.]],
closed=True, facecolor='#cccccc', edgecolor='black'))
plt.text(lx+lw/2., y0-2, 'laser', fontsize=12,
horizontalalignment='center', verticalalignment='center')
# beam splitters
b = 12
fig.gca().add_patch(
Polygon([[x0-b, y0+b], [x0+b, y0+b], [x0+b, y0-b],
[x0-b, y0-b], [x0-b, y0+b], [x0+b, y0-b]],
closed=True, facecolor='#88aadd', edgecolor='black',
linewidth=2, alpha=0.4))
fig.gca().add_patch(
Polygon([[x1-b, y1+b], [x1+b, y1+b], [x1+b, y1-b],
[x1-b, y1-b], [x1-b, y1+b], [x1+b, y1-b]],
closed=True, facecolor='#88aadd', edgecolor='black',
linewidth=2, alpha=0.4))
# mirrors
m, mw = 12, 4
fig.gca().add_patch(
Polygon([[x1-m+mw/2., y0+m+mw/2.], [x1+m+mw/2., y0-m+mw/2.]],
closed=False, edgecolor='#555555', linewidth=mw))
fig.gca().add_patch(
Polygon([[x0-m-mw/2., y1+m-mw/2.], [x0+m-mw/2., y1-m-mw/2.]],
closed=False, edgecolor='#555555', linewidth=mw))
# detectors
c_off = '#cccccc'
c_on = '#cc0000'
c0 = c1 = c2 = c_off
for p in photons:
if p['click_frame'] == nframe:
if p['det'] == 0: c0 = c_on
if p['det'] == 1: c1 = c_on
if p['det'] == 2: c2 = c_on
if t1 <= t and t <= t2:
yd = y0
else:
yd = y0 - min((t1-t)%1, tmove, (t-t2)%1) * ymove / float(tmove)
fig.gca().add_patch(mpl.patches.Wedge((xdet0, yd), b, 270, 90, fc=c0))
fig.gca().add_patch(mpl.patches.Wedge((x1 + dtect, y1), b, 270, 90, fc=c1))
fig.gca().add_patch(mpl.patches.Wedge((x1, y1 - dtect), b, 180, 0, fc=c2))
fig = plt.figure(figsize=(width/100., height/100.))
anim = animation.FuncAnimation(fig, animate, frames=nframes)
anim.save(fname + '.gif', writer='imagemagick', fps=fps)
|
Postprocessing with gifsicle:
gifsicle -k 64 --background="#ffffff" -O3 --careful -i < Mach-Zehnder_photons_animation.gif > Mach-Zehnder_photons_animation_.gif
ការដាក់អាជ្ញាប័ណ្ណ
រូបភាពនៃទំព័រនេះជាកម្មសិទ្ធិរបស់GNU Free Documentation License។ Version 1.2 ឬក៏ខ្ពស់ជាងនេះត្រូវបានឧបត្ថមគាំទ្រដោយ មូលនិធិសូហ្វវែរដោយឥតគិតថ្លៃ (Free Software Foundation) ដែលមិនមានផ្នែកណាមួយរបស់ប្រភពដើមរួមទាំងអក្សរនៅលើគំរបមុខនិងខ្នង ត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរទេ។ ចំពោះផ្នែកដែលមិនអាចផ្លាស់ប្តូរបាន សូមមើលGNU Free Documentation License។http://www.gnu.org/copyleft/fdl.htmlGFDLGNU Free Documentation Licensetruetrue |
- អ្នកមានសិទ្ធិ៖
- ចែកចាយ – ថតចំលងនិងចែកចាយស្នាដៃនេះ
- កែច្នៃ – កែច្នៃយកទៅប្រើ
- ក្រោមលក្ខខណ្ឌដូចតទៅនេះ៖
- ភាពជាម្ចាស់កម្មសិទ្ធ – You must give appropriate credit, provide a link to the license, and indicate if changes were made. You may do so in any reasonable manner, but not in any way that suggests the licensor endorses you or your use.
Items portrayed in this file
depicts អង់គ្លេស
copyright status អង់គ្លេស
copyrighted អង់គ្លេស
inception អង់គ្លេស
២២ ខែសីហា 2015
source of file អង់គ្លេស
original creation by uploader អង់គ្លេស
media type អង់គ្លេស
image/gif
ប្រវត្តិឯកសារ
ចុចលើម៉ោងនិងកាលបរិច្ឆេទដើម្បីមើលឯកសារដែលបានផ្ទុកឡើងនៅពេលនោះ។
ម៉ោងនិងកាលបរិច្ឆេទ | កូនរូបភាព | វិមាត្រ | អ្នកប្រើប្រាស់ | យោបល់ | |
---|---|---|---|---|---|
បច្ចុប្បន្ន | ម៉ោង១០:៣០ ថ្ងៃសៅរ៍ ទី២២ ខែសីហា ឆ្នាំ២០១៥ | ៣០០ × ២២០ (១១០គីឡូបៃ) | Geek3 | {{Information |Description ={{en|1=Animation of photons in a en:Mach–Zehnder interferometer. In the empty interferometer each photon interferes with itself. If a detector is placed in the... |
បម្រើបម្រាស់ឯកសារ
គ្មានទំព័រណាមួយដែលប្រើប្រាស់ឯកសារនេះទេ។
បម្រើបម្រាស់ឯកសារជាសាកល
វីគីដទៃទៀតដូចខាងក្រោមនេះប្រើប្រាស់ឯកសារនេះ៖
- ការប្រើប្រាស់នៅក្នុង af.wikipedia.org
- ការប្រើប្រាស់នៅក្នុង en.wikipedia.org
- ការប្រើប្រាស់នៅក្នុង es.wikipedia.org
- ការប្រើប្រាស់នៅក្នុង eu.wikipedia.org
- ការប្រើប្រាស់នៅក្នុង pt.wikipedia.org
- ការប្រើប្រាស់នៅក្នុង ru.wikipedia.org
- ការប្រើប្រាស់នៅក្នុង uk.wikipedia.org
ទិន្នន័យមេតា
ឯកសារនេះមានព័ត៌មានបន្ថែមដែលទំនងជាបានបន្ថែមពី ឧបករណ៍ថតរូបឌីជីថល ឬ ម៉ាស៊ីនស្កេន ដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់ដើម្បីបង្កើត ឬ ធ្វើវាជាឌីជីថល។ បើសិនឯកសារបានត្រូវកែប្រែពី ស្ថានភាពដើម នោះសេចក្តីលំអិតខ្លះអាចនឹងមិនអាចឆ្លុះបញ្ចាំងពេញលេញទៅឯកសារដែលបានកែប្រែទេ។
វិចារលើឯកសារ GIF | https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mach-Zehnder_photons_animation.gif |
---|