闭卷重建《有限差分Hamiltonian》的定义、公式链、数值基准、算法、误差预算与失败案例。
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闭卷重建《时间演化与Crank–Nicolson》的定义、公式链、数值基准、算法、误差预算与失败案例。
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闭卷重建《变分法和基组截断》的定义、公式链、数值基准、算法、误差预算与失败案例。
闭卷重建《隧穿波包综合实验》的定义、公式链、数值基准、算法、误差预算与失败案例。
对象:eigenstate;normalization;orthogonality;box;inner product;公式:Hψ=Eψ,hΣ|ψ_i|²=1,hΣψ_m*ψ_n=0。;基准:无限深阱L=1、ℏ²/2m=1时E1=π²,离散最低能随加密逼近。;边界:库向量范数1不等于连续归一,差一个√h尺度。
对象:Hamiltonian;finite difference;kinetic;Hermitian;potential;公式:H_ii=ℏ²/(mh²)+V_i,H_i,i±1=-ℏ²/(2mh²)。;基准:ℏ=m=1,h=.1时动能主对角100、邻对角-50。;边界:动能负号写反使谱向下无界;先查H-H†。
对象:Crank-Nicolson;unitarity;time evolution;norm;phase;公式:(I+iΔtH/2ℏ)ψ新=(I-iΔtH/2ℏ)ψ旧。;基准:单本征态每步相位因子(1-iα)/(1+iα),模为1。;边界:两侧符号写同会衰减/增长,每步必须查概率。
对象:harmonic oscillator;spectrum;parity;nodes;box truncation;公式:谐振子E_n=(n+1/2)ℏω,节点数n,宇称(-1)^n。;基准:ℏ=m=ω=1时前三能量.5,1.5,2.5。;边界:盒子过小先抬高高能态,加密网格不扩盒无法修复。
对象:variational;basis truncation;overlap;Rayleigh quotient;upper bound;公式:E[ψ]=〈ψ|H|ψ〉/〈ψ|ψ〉≥E0;非正交基Hc=ESc。;基准:高斯试探谐振子E(α)=α/4+1/(4α),α=1取.5。;边界:忘记重叠矩阵S会让能量违背上界。
对象:split operator;Fourier;Strang;wave packet;periodic box;公式:U≈e^-iVdt/2 FFT^-1 e^-ip²dt/2m FFT e^-iVdt/2。;基准:自由高斯包中心按p0/m移动并展宽,可作基准。;边界:FFT隐含周期边界,波包碰边会从另一端返回。
对象:tunneling;transmission;reflection;absorbing boundary;probability;公式:T=∫右侧|ψ|²dx,R=∫左侧;适当时刻T+R≈1。;基准:入射能低于势垒仍有T,增宽势垒时近似指数下降。;边界:太早测量漏屏障内概率,太晚混入周期回波。