METODY OBLICZENIOWE FIZYKI @ WFiIS AGH

Przykładowe programy stworzone przez studentów Fizyki Komputerowej i Informatyki w Nauce i Technice WFiIS AGH w latach 1995–2005.

Wahadło Duffinga (autor: Jacek Makola)

Przykład chaosu deterministycznego. Program pozwala oglądać wykresy w przestrzeni fazowej oraz w Poincarego. Poprzez zmianę parametrów możliwe jest również porównanie ze zwykłym wahadłem.

Bifurkacje Feigenbauma (autor: Zbigniew Trybulec)

Ponownie chaos deterministyczny. Tym razem na przykładzie rozwoju populacji insektów przedstawione zostały bifurkacje Feigenbauma. Można zobaczyć również ewolucje czasową populacji.

Komputerowy model przyspieszającego samochodu. (autor: Grzegorz Świerz)

Symulacja przyspieszającego samochodu. Różne modele numeryczne i analityczne. Program pozawala na porównanie wyników.

Drgania dwuwymiarowej membrany (autor: Marek Tondera)

Drgania dwuwymiarowej membrany.

Model Isinga (autor: Marcin Sikora)

Relaksacja w modelu Isinga. Powstawanie domen magnetycznych w niskich temperaturach oraz korelacje spinowo-spinowe.

Hydrodynamika (autor: Maksymialian Mars)

Przepływ cieczy przez rurę. Rozkład prędkości i ciśnień.

Gaz doskonały (autor: Marcin Słowik)

Dwuwymiarowy gaz doskonały. W symulacji przedstawiona jest relaksacja od stanu wysoce uporządkowanego do stanu jednorodnego. Przedstawiony jest rozkład prędkości cząstek i jego zbieżność do rozkładu Boltzmana.

Dyfrakcja (autor: Krzysztof Szymanek)

Program umożliwiający obserwacje obrazów dyfrakcyjnych. Możliwe jest ręczne tworzenie siatki dyfrakcyjnej. Dodatkowo można obserwować fale na wodzie.

Modelowanie struktury mikrokryształów metodą symulowanego wyżarzania. (autor: Jarosław Łukasik)

Klastry atomów złota otrzymane w symulacji przy założeniu wielociałowego potencjału oddziaływań między nimi.

Rozwiązywanie równania Laplace'a w dwóch wymiarach (autor: Bartosz Patkaniowski)

Metodą relaksacji na siatce ze zmienną gęstością punktów rozwiązywane jest dwuwymiarowe równanie Laplace'a na potencjał pola elektrostatycznego przy pewnym wybranym układzie elektrod.

Orbity klasycznych cząstek w polu centralnego potencjału (autor: Bartosz Patkaniowski)

Program pozwala na wyliczanie trajektorii klasycznych cząstek poruszających się w potencjale sferyczno-symetrycznym $V(r)=-\alpha/r^\tau$ dla różnych wartości parametrów $\alpha$ i $\tau$.

Ruch dwóch planet wokół gwiazdy (autor: Bartosz Patkaniowski)

Symulacja ruchu dwóch planet wokół gwiazdy w dwóch wymiarach. Wszystkie ciała w układzie oddziałują ze sobą siłami grawitacyjnymi według prawa grawitacji Newtona. Układ ten posiada sześć stopnii swobody.

Rozwiązywanie metodą różnicową zależnego od czasu równania Schrödingera dla cząstki w studni potencjału (autor: Marek Puła)

Prezentacja czasowej ewolucji gęstości prawdopodobieństwa dla czątki poruszającej się w skończonej i nieskończonej jednowymiarowej studni potencjału.

Stany elektronowe w jednowymiarowej sieci krystalicznej dla sztywnych i periodycznych warunków brzegowych (autor: Tomasz Prus)

Stworzony program umożliwia wyznaczenie dozwolonych wartości energii i funkcji falowych elektronu dla dowolnie zdefiniowanego potencjału. Dodatkowo można określić rodzaj warunków brzegowych (sztywne lub periodyczne) oraz sprawdzić wpływ jednorodnego pola elektrycznego na wyniki.

Dwuwymiarowy przepływ cieczy nieściśliwej (autor: Bogdan Szczurek)

Poniższy applet służy do badania dwuwymiarowego przepływu cieczy nieściśliwej, lepkiej metodą relaksacyjnego znajdowania rozwiązań równań różniczkowych na funkcje prądu i wirowości.

Wyznaczanie częstości drgań fononowych grupy atomów połączonych siłami typu harmonicznego (autor: Bartłomiej Olejak)

Program symuluje rozchodzenie się drgań w sieci krystalicznej.

Solitony: równanie KdV i równanie struny (autorzy: Tomasz Bilczyński & Maciej Fedczyszyn)

Program ukazuje podstawowe własności fal rozchodzących się w ośrodku nieliniowym - solitonów.

Wyliczanie krzywej łańcuchowej dla układu mas punktowych połączonych sprężynami lub sztywnymi drążkami (autor: Sebastian Piec)

Program pozwala wyznaczyć kształt krzywej łańcuchowej w przypadku dyskretnego rozkładu masy (N mas połączonych doskonałymi, nieważkimi sprężynami lub sztywnymi drążkami).

Siła Lorentza (autor: Sebastian Piec)

Program symuluje ruch cząstki naładowanej w polu magnetycznym.

Rozwiązanie równania przewodnictwa cieplnego w dwóch wymiarach (autor: Sebastian Piec)

Równanie przewodnictwa cieplnego rozwiązano trzema różnymi metodami: Dufforta-Frankla, pięcio- i dziewięciopunktową. Istnieje możliwość wyboru dowolnej z metod. Program pozwala dodatkowo na ustawienie wielkości kroku czasowego, współczynnika przewodnictwa cieplnego, temperatury brzegów. Poza tym można definiować dwa typy źródeł: w kształcie koła lub prostokąta. Źródła mogą mieć dowolną temperaturę, "czas nagrzewania" oraz położenie.

Symulacja dwuwymiarowego przepływu cieczy nieściśliwej metodą cząstek znaczonych (autor: Sebastian Piec)

Program rozwiązuje równanie Naviera-Stokesa w dwóch wymiarach metodą cząstek znaczonych.

Solitony 2D "sinus-Gordona" (autor: Aleksander Nycz)

Solitony powstawać mogą w nieliniowych ośrodkach dyspersyjnych, tj. takich w których prdkość fazowa fali zależy od jej częstości. Przy odpowiednio dobranych warunkach w ośrodkach takich mogą powstawać fale nie zmieniające swojego kształtu (solitony pierwszego rzędu) lub odtwarzające swój ksztat periodycznie (solitony wyższych rzędów).

Wyznaczanie temperatury i ciśnienia gazu z oddziaływaniem Lennarda-Jonesa metodami dynamiki molekularnej (autor: Michał Policht)

Program symuluje zachowanie gazu opisanego potencjałem Lennarda-Jonesa.