ឯកសារ:Mach-Zehnder photons animation.gif

Page contents not supported in other languages.
ពីវិគីភីឌា

Mach-Zehnder_photons_animation.gif(៣០០ × ២២០ ភីកសែល ទំហំឯកសារ៖ ១១០គីឡូបៃ ប្រភេទ MIME៖ image/gif, រង្វិល, ១០០ ផ្ទាំង, ៧.០វិ​.)

ឯកសារ​នេះ​មាន​ប្រភព​មក​ពី Wikimedia Commons និង​អាច​ត្រូវ​បាន​ប្រើ​ដោយ​គម្រោង​ដទៃ​ទៀត។ ការ​ពណ៌នា​នៅ​លើទំព័រពណ៌នាអំពី​វា មាន​បង្ហាញ​ខាង​ក្រោម​នេះ។

ចំណារពន្យល់

ការ​ពិពណ៌នា
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
អ្នក​និពន្ធ user:Geek3
 
GIF រូបភាព​ក្រាភិក​រ៉ាស្តា​នេះ​ត្រូវ​បាន​បង្កើតឡើង​ដោយ​ប្រើ Matplotlib​.

Source Code

The image is created by the following python source-code. Requirements:


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

ការដាក់​អាជ្ញាប័ណ្ណ

I, the copyright holder of this work, hereby publish it under the following licenses:
GNU head រូបភាពនៃទំព័រនេះជាកម្មសិទ្ធិរបស់GNU Free Documentation License។ Version 1.2 ឬក៏ខ្ពស់ជាងនេះត្រូវបានឧបត្ថមគាំទ្រដោយ មូលនិធិសូហ្វវែរដោយឥតគិតថ្លៃ (Free Software Foundation) ដែលមិនមានផ្នែកណាមួយរបស់ប្រភពដើមរួមទាំងអក្សរនៅលើគំរបមុខនិងខ្នង ត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរទេ។ ចំពោះផ្នែកដែលមិនអាចផ្លាស់ប្តូរបាន សូមមើលGNU Free Documentation License
w:en:Creative Commons
ភាពជាម្ចាស់កម្មសិទ្ធ
ឯកសារនេះជាប់អាជ្ញាបណ្ឌCreative Commons Attribution 3.0 Unported
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.
You may select the license of your choice.

Captions

Add a one-line explanation of what this file represents

Items portrayed in this file

depicts អង់គ្លេស

copyright status អង់គ្លេស

copyrighted អង់គ្លេស

copyright license អង់គ្លេស

inception អង់គ្លេស

២២ ខែសីហា 2015

source of file អង់គ្លេស

original creation by uploader អង់គ្លេស

media type អង់គ្លេស

image/gif

ប្រវត្តិ​ឯកសារ

ចុចលើម៉ោងនិងកាលបរិច្ឆេទដើម្បីមើលឯកសារដែលបានផ្ទុកឡើងនៅពេលនោះ។

ម៉ោងនិងកាលបរិច្ឆេទកូនរូបភាពវិមាត្រអ្នកប្រើប្រាស់យោបល់
បច្ចុប្បន្នម៉ោង១០:៣០ ថ្ងៃសៅរ៍ ទី២២ ខែសីហា ឆ្នាំ២០១៥កូន​រូប​ភាព​​សម្រាប់​កំណែ​ (version) កាល​ពី​​ ម៉ោង១០:៣០ ថ្ងៃសៅរ៍ ទី២២ ខែសីហា ឆ្នាំ២០១៥៣០០ × 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...

គ្មានទំព័រណាមួយដែលប្រើប្រាស់ឯកសារនេះទេ។

បម្រើបម្រាស់ឯកសារជាសាកល

វីគីដទៃទៀតដូចខាងក្រោមនេះប្រើប្រាស់ឯកសារនេះ៖

ទិន្នន័យ​មេតា