1 Wprowadzenie
Laboratorium fizyki komputerowej dotyczyć będzie symulacji zjawisk
fizycznych oraz ich wizualizacji przy wykorzystaniu komputera
i języków programowania Java, C++ i Delphi (Pascal), w zależności
od preferencji studentów.
Liczba zajęć: 6 godz/tydz.
2 Tematyka
Tematyka prac laboratoryjnych oparta jest na dotychczas zdobytych
wiadomościach studentów z zakresu różnych dziedzin fizyki:
mechaniki, elektrodynamiki, mechaniki kwantowej, astronomii,
grawitacji, optyki itd.
Studenci zobowiązani sa umieszczać prace na swoich
serwerach HTTP (gonzo, liza lub bartek) jako strony html.
Pomocą będzie mój wykład prowadzony dla studentów IV roku
fizyki komputerowej, który dotyczy, w tym roku, równań różniczkowych
ze szczególnym uwzglednieniem równania Schroedingera, oraz elementów
programowania w Java. Zakładam, że z programowanie w języku Pascal
oraz C++ studenci sa zapoznani.
2.1 Bilard
2.2 Ruch pakietów falowych
Cząstka, pakiet falowy, porusza się w różnych potencjałach.
Tunelowanie.
2.3 Pułapki ładunków elektrycznych
Pułapka Penninga.
2.4 Promieniowanie ładunków
Ładunek przyspieszany promieniuje. Linie sił pola. Dynamika.
2.5 Przechodzenie cząstek przez materię
(Sobol)
2.6 Wahadło
Wahadło matematyczne. Wahadło podwójne.
2.7 Ruch planet
2.8 Zaćmienia Słońca i Księżyca
2.9 Fazy księżyca
2.10 Konstelacje gwiezdne
2.11 Sztuczne satelity Ziemi
2.12 GPS
2.13 Tęcze
2.14 Układy soczewek
2.15 Cząstki elementarne - model kwarków - rozpad neutronu
2.16 Zjawiska falowe
Fale. Interferencja. Polaryzacja.
2.17 Struktury fraktalne - wzrost
Wzrost 3-wymiarowych struktur fraktalnych. Obracenie.
2.18 Ruch czastki w polu czarnej dziury
Metryka Schwarzschilda.
2.19 Model Isinga
2.20 Model Heisenberga
3 Programy
W pracach laboratoryjnych wykorzystywane będa następujące programy:
- RealJ - edytor Java;
www.realj.com
- JDK1.2 - srodowisko programistyczne Java firmy Sun
www.sun.com
- Kompilator Borland C++ lub C++Builder w wersji 3.
- Borland Delphi w wersji 3.
- perl
www.perl.com
- przeglądarki Microsoft Internet Explorer i Netscape.
- Dowolny edytor HTML
4 Zaliczenie laboratorium
Zaliczenie laboratorium otrzyma każdy student, który prawidłowo
wykona jeden z powyższych (patrz rozdz. 2) projektów
i wykona ćwiczenia bieżące.
Prawidłowo wykonany projekt powinien być zgodny z prawami
fizyki, uwzględniać jak najwiekszą ilość możliwych reakcji
użytkownika oraz pokazywać najciekawsze przypadki w wersji
demonstracyjnej.
Prócz tego projekt powinien zawierać wyczerpujący opis swoich
możliwości (Pomocnik) oraz komentarze, w takiej ilości, by sposób
działania programu był całkowicie jasny dla każdego programisty
i fizyka.
4.1 Notatki
Podczas realizacji projektu studenci powinni prowadzić dokładne
notatki (Notatki) na temat sposobu i zaawansowania realizacji
projektu oraz o problemach związanych zarówno z programowaniem jak
i z fizyką problemu.
4.2 Obecności
Obecność studentów podczas trwania laboratorium jest obowiązkowa.
Dopuszcza sie jedną usprawiedliwiona nieobecność.
4.3 Ćwiczenia
Wszystkie ćwiczenia bieżące należy wykonać przed kolejnymi zajęciami
w laboratorium.