Oszillator nach Feynman
Kohärentes Paket (omega=hq=m=1)
| > | osz:=exp(-I*t/2-1/2*(x^2-2*a*x*exp(-I*t)+1/2*a^2*(1+exp(-2*I*t)))); |

| > | osza:=evalc(abs(osz)); |

| > | a:=4: E:=a^2/2+1/2: |
| > | display([seq(display([plot(2*osza+E-(E-1/2)*sin(t)^2,x=-7..7),plot(x^2/2,x=-5..5,0..12)]),t=seq(2*Pi/96*i,i=0..95))],insequence=true); |
![[Maple Plot]](images/harmoszfk3.gif)
Die Psi-Funktion komplex:
| > | display([seq(display([seq(pzeig(xx,t),xx=seq(k,k=seq(j/5,j=-25..25))),spacecurve([x,oszi,oszr],x=-5..5,axes=frame,numpoints=250,shading=ZHUE,thickness=2)]),t=seq(4*Pi*i/96,i=0..95))],insequence=true); |
![[Maple Plot]](images/harmoszfk4.gif)
| > |
Feynmans Bewegungsgleichung
(Berechnung mit Propagator)
Anfangszustand, Gaußpaket um a ausgelenkt:
| > | psi0:=(x,t)->exp(-(x-a)^2/2); |

Propagator des harmonischen Oszillators
| > | K:=(x,xa,t)->sqrt(1/(2*Pi*I*sin(t)))*exp(I/(2*sin(t))*((xa^2+x^2)*cos(t)-2*xa*x)); |

Faltung über alle Zwischenpunkte y
| > | psi(x,t)=Int(K(x,y,t)*psi0(y,t),y=-infinity..infinity); |

| > | test:=int(K(x,xa,t)*psi0(xa,t),xa=-infinity..infinity) assuming(-csgn(1/2*I/sin(t)*cos(t)-1/2) = 1); |

Kann vereinfacht werden:
| > | convert(test,exp); |



| > | simplify(%); |

Oder
| > | osz; |

| > |
Freies Teilchen (zum Vergleich)
| > | Kfrei:=(x,xa,t)->1/sqrt(2*Pi*I*t)*exp(I*(x-xa)^2/(2*t)); |

| > | psi0(x,t); |

| > | pakfrei:=int(Kfrei(x,xa,t)*psiv(xa,t),xa=-infinity..infinity) assuming(csgn(-1/2*I/t+1/2) = 1); |

| > |
| > | display([seq(display([seq(pzeig(xx,t),xx=seq(k,k=seq(j,j=-20..20))),spacecurve([x,psigim(x,t),psigre(x,t)],x=-20..20,axes=frame,numpoints=500,shading=ZHUE,thickness=2)]),t=seq(i/2,i=-20..20))],insequence=true); |
![[Maple Plot]](images/harmoszfk17.gif)
| > |
Oder in 3D (psi über x-t)
| > | plot3d(psiabs(x,t),x=-30..30,t=-30..30,axes=frame); |
![[Maple Plot]](images/harmoszfk18.gif)
| > | plot3d(psigre(x,t),x=-30..30,t=-30..30,axes=frame,grid=[50,50]); |
![[Maple Plot]](images/harmoszfk19.gif)
| > |
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