(*Source code written in Mathematica 6.0 by Steve Byrnes, Apr. 2011.
  This source code is public domain.*)
  
(*Shows classical and quantum trajectory animations for an infinite-square-well potential.
  Assumes L=hbar=1, m=2*pi^(-2), so that the nth energy eigenstate has energy n^2.*)

ClearAll["Global`*"]

(***Wavefunctions of the energy eigenstates***)
psi[n_, x_] := Sin[n*Pi*x]*2^(1/2);
energy[n_] := n^2;
psit[n_, x_, t_] := psi[n, x] Exp[-I*energy[n]*t];

(***A random time-dependent state***)
SeedRandom[1];
CoefList = Table[Random[]*Exp[2*Pi*I*Random[]], {n, 1, 4}];
CoefList = CoefList/Norm[CoefList];
Randpsi[x_, t_] := Sum[CoefList[[n]]*psit[n, x, t], {n, 1, 4}];

(***Another random time-dependent state***)
SeedRandom[2];
CoefList2 = Table[Random[]*Exp[2*Pi*I*Random[]], {n, 1, 3}];
CoefList2 = CoefList2/Norm[CoefList2];
Randpsi2[x_, t_] := Sum[CoefList2[[n]]*psit[n, x, t], {n, 1, 3}];

(***Set default style for plots***)
SetOptions[Plot,
  {PlotRange -> {{-.05, 1.05}, {-2.5, 2.5}}, Ticks -> None, 
   PlotStyle -> {Directive[Thick, Blue], Directive[Thick, Pink]}, 
   Axes -> {True, False}}];
SetOptions[ListPlot, {PlotRange -> {{-.05, 1.05}, {-2.5, 2.5}}, Axes -> False}];

(***Draw walls***)
walls = ListPlot[{{{0, -2.5}, {0, 2.5}}, {{1, -2.5}, {1, 2.5}}}, 
   Joined -> True, PlotStyle -> {{Thick, Black}, {Thick, Black}}];

(***Make the classical plot...a red ball bounces back and forth.***)
classicaltrajectory[t_, left_, right_] := 2*(right - left)*Abs[t - Round[t]] + left;
classicalball[t_, left_, right_] := ListPlot[{{classicaltrajectory[t, left, right], 0}},
   PlotStyle -> Directive[Red, AbsolutePointSize[15]]];
classical[t_, label_] := Show[walls, classicalball[t, .1, .9], PlotLabel -> label];
(***Make the quantum plots***)
plotpsi[n_, t_, label_] := Show[walls,
   Plot[{Re[psit[n, x, t]], Im[psit[n, x, t]]}, {x, 0, 1}],
   PlotLabel -> label, Axes -> {True, False}, Ticks -> None];
plotrand[t_, label_] := Show[walls,
   Plot[{Re[Randpsi[x, t]], Im[Randpsi[x, t]]}, {x, 0, 1}],
   PlotLabel -> label, Axes -> {True, False}, Ticks -> None];
plotrand2[t_, label_] := Show[walls, 
   Plot[{Re[Randpsi2[x, t]], Im[Randpsi2[x, t]]}, {x, 0, 1}], 
   PlotLabel -> label, Axes -> {True, False}, Ticks -> None];
(***Put all the plots together***)
MakeFrame[t_] := GraphicsGrid[
   {{classical[3 t/(4 Pi), "A"], plotpsi[1, t, "B"]},
    {plotpsi[2, t, "C"], plotpsi[3, t, "D"]},
    {plotrand[t, "E"], plotrand2[t, "F"]}},
   Frame -> All, ImageSize -> 300];
output = Table[MakeFrame[t], {t, 0, 4 Pi*138/139, 4 Pi/139}];
SetDirectory["C:\\Users\\Steve\\Desktop"]
Export["test.gif", output, "DisplayDurations" -> 10]

من، صاحب حقوق قانونی این اثر، به این وسیله این اثر را تحث اجازه‌نامهٔ ذیل منتشر می‌کنم:

این پرونده تحت CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication کریتیو کامنز قابل دسترسی است.

کسی که اثری را با این سند همراه کرده است، با چشم‌پوشی از تمام حقوق خود نسبت به اثر در جهان تحت قانون کپی‌رایت و همهٔ حقوق قانونی مرتبط یا همسایه‌ای که او در اثر داشته است، تا حد مجاز در قانون، آن را به مالکیت عمومی اهدا کرده است. شما می‌توانید بدون گرفتن اجازه این اثر را تکثیر کنید، تغییر دهید، منتشر کنید یا دوباره ایجاد کنید، حتی اگر مقاصد تجاری داشته باشید. http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/deed.enCC0Creative Commons Zero, Public Domain Dedicationfalsefalse