پروژه پایتون در رشته فیزیک(1948)

---

شرح پروژه

سلام

وقتتون بخیر.

یک پروژه پایتونی در رشته فیزیک دارم.آیا در گروه برنامه نویسان شما؛پایتون نویس رشته فیزیکی هم وجود دارد؟

یک ذره (پروتون) داریم که با انرژی مشخص( ده به توان هیجده الکترون ولت) با سرعت v در جهت محور x وارد می شود(که این پروتون چون سرعت بالا دارد پس باید v ذره را از فرمول انرژی نسبیتی و با داشتن انرژی؛حساب شود) و در جهت محور y هم یک میدان مغناطیسی داریم (با مقداری در رنج 0.1  _۲۰ نانو گوس) .این ذره با این شرایط در یک محدوده حرکت می کند که در تمام این محدوده مقدار و جهت میدان ثابت است و باید این محدوده مش بندی بشه و سپس باید حساب بشه که این ذره زمانیکه با اون شرایط اولیه وارد اولین سلول از مش میشه؛سپس تحت اون میدان مغناطیسی منحرف میشه و وارد یک سلول دیگه میشه و بهمین منوال تا آخر(تا زمانی که ذره از کل محدوده بیرون بره) و در نهایت باید زمانیکه ذره از اون محدوده بیرون میره؛به عنوان خروجی؛ مولفه های موقعیت ذره(x, y) و مولفه های میدان مغناطیسی ذره(Bx,By) و جهت B کل؛در یک فایل text اعلام بشه.مسئله دو بعدی است.

یعنی در واقع باید کد در هر سلول از مش؛بتواند موقعیت ذره(x,y) و مولفه های میدان مغناطیسی و جهت میدان کل را پیدا کند تا زمانیکه از کل محدوده ی مش بندی شده خارج شود و اطلاعات نهایی را در text به عنوان خروجی بدهد

محدوده مش بندی و تعداد مش ها رو شخص کد نویس باید جوری انتخاب کند که نتیجه بدهد.

و شخص باید رابطه ای را بنویسد که بتواند موقعیت ها و میدان رو میده و بتونه میزان انحراف ذره در میدان مغناطیسی رو بدست بیاورد

در واقع در این مسئله یکسری فرض ها شده که فیزیکی نیستند و در واقعیت اینجوری نیستند و بهمین دلیل ممکنه در نوشتن کد؛به جواب نرسند (چون فرض کردیم میدان در همه جا؛مقدار و جهت ثابتی داشته باشد ؛ در حالیکه در اصل میدان اتلاف انرژی دارد ).بنده که بصورت دستی میخواستم موقعیت x و y ذره رو مثلا در سلول دوم از مش حساب کنم (در واقع از تبدیلات لورنتس استفاده کردم؛چون پروتون ذره ای است با سرعت نسبیتی) متوجه شدم که 'y=y   می شود و چون ذره ابتدا از مبدا وارد محدوده شده و شروع به حرکت کرده ؛پس y=0 است و پس 'y=0 میشه و این یعنی ذره فقط در راستای x؛ تمام سلولهارو میره جلو و خارج میشه و این اشتباهه و نباید اینجوری باشه.پس ممکنه بخاطر ساده سازیهایی که کردیم؛قرار باشه که x و y های سلولهای بعدی رو با همون روابط کلاسیکی(و نه روابط لورنتس) حساب کنیم و در حلقه وارد کنیم.

و همچنین سرعت v اولیه رو هم از همون فرمول انرژی جنبشی کلاسیکی ( و نه نسبیتی) بدست آوریم.

یعنی شخص کدنویس در حین کدنوشتن باید چک کند که اگر با روابط لورنتس و نسبیتی؛مسئله جواب نمیده ؛روابط کلاسیکی رو بکار ببرد

جرم پروتون رو هم که میدانند.

در واقع نکته در این است که شخص کدنویس رابطه ای پیدا کند و بنویسد که ذره در اقر انحراف توسط میدان مغناطیس؛به کدام سلول و به کجای آن سلول در هر مرحله می رود و الی آخر تا زمانیکه از کل محدوده خارج شود

مقدار میدان هم یک عدد در همان محدوده ای که گفتم باید انتخاب شود(که آن هم بسته به تعداد مش ها و طول محدوده باید یک عددی از آن رنج جانشین بشه که جواب بده)

مهارت ها و تخصص های مورد نیاز

---

---