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Piège harmonique



Parabole inversée



Etalement





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Etude d'un Condensat




Condensat dans un piège harmonique




Avant de commencer à vérifier nos résultats, nous allons addimentionaliser nos équations. Pour cela, nous posons :

Pour vérifier la validité de notre programme, nous avons utilisé un livre de référence en Mecanique Quantique:

Mecanique Quantique de Cohen - Tannoudji

D'après la théorie quantique, lorsqu'un condensat, ou une particule à l'état fondamental, est piégée dans un piège harmonique, sa fonction d'onde est une fonction Gaussienne.
L'équation du piège harmonique est la suivante:

Après addimentionalisation, nous obtenons: :

Nous cherchons les états propres liés à cet oscillateur harmonique.

Nous addimentionalisons:

Ainsi, si nous mettons une fonction quelconque en entrée de notre programme, nous somme censés rentomber sur la fonction théorique à l'êtat stationnaire. Voici le résultat de notre simulation. Nous avons affichés la fonction de théorique et la fonction stationnaire:

Nous voyons bien que nos deux gausiennes sont confondues. La condition de stabilité est vérifiée




Parabole inversée




Lorsque g devient grand, nous negligeons les facteurs cinétiques. Notre équation devient donc:


Il faut vérifier la normalisation de la fonction d'onde

Si nous choisissons g assez grand, nous pouvons trouver une valeur de E en integrant notre fonction sur la taille de notre système. Par exemple, pour g=200, nous trouvons: E~18

Ainsi, si nous traçons notre fonction, en remplacant E, nous devons trouver d'après la théorie de Cohen une parabole inversée (courbe verte)
Nous avons aussi tracés nos fonctions d'ondes avec des g plus petits, pour visualiser l'étalement de la courbe quand g augmente.

Notre courbe stationnaire et la parabole théorique (verte) sont superposées. Nous vérifions bien la théorie trouvée dans le Cohen.




Etalement au cours du temps




Nous reprenons notre même fonction, (avec un g raisonable). D'après la théorie de Cohen, si nous retirons instantanément le puit, la Gausienne va s'étaler avec une vitesse :

Nous allons, grâce a notre programme dynamique, vérifier cette vitesse d'étalement

Nous affichons donc notre fonction théorique au cours du temps, en même temps que notre fonction d'onde.

Fonction d'onde théorique:

avec : ; k étant le pas du programme

Au cours du temps, ces 2 fonctions doivent être confondus

Ainsi, notre condition d'étalement est bien vérifiée




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