模拟器列表
量子·原子物理模拟器
量子力学、原子物理、辐射、量子统计、隧道效应模拟器集合。
30 个模拟器
该领域相关主题
相邻类别
工具列表
玻尔氢原子模型
Bohr Hydrogen Atom Model
原子·核
改变主量子数\\(n\\)，实时可视化能级、轨道半径、放射光光谱。可以通过交互方式探索各种能级跃迁和巴尔末系列。
玻色-爱因斯坦分布模拟器——玻色子量子统计
Bose-Einstein Distribution Simulator — Quantum Statistics of Bosons
量子统计
玻色-爱因斯坦分布模拟器，根据化学势 μ、温度 T 与能量 E 实时计算玻色子占据数 n_BE(E)。可视化与麦克斯韦-玻尔兹曼分布的相对差、热能 kT 以及 E→μ 处的发散（BEC 征兆），直观理解玻色子的量子统计。
带电粒子陷阱模拟器（保罗陷阱）
Charged Particle Trap
量子力学
探索带电粒子在保罗阱中的捕获与逃逸过程。本模拟器通过调节交流电压、频率和直流偏压，实时演示马修方程稳定区。直观的可视化界面以红点标记当前a-q参数位置，蓝色区域清晰展示稳定捕获区，助您深入理解带电粒子在振荡电场中的动力学行为。
康普顿散射模拟器——光子-电子散射波长偏移
Compton Scattering Simulator — Photon-Electron Wavelength Shift
原子·核
康普顿散射模拟器，根据入射光子能量、散射角与靶质量实时计算散射光子能量、波长偏移 Δλ、反冲电子的动能与散射角。配合散射几何示意图与 Δλ(θ) 曲线，直观理解光子-电子的量子碰撞。
费米-狄拉克分布模拟器——电子量子统计
Fermi-Dirac Distribution Simulator — Quantum Statistics of Electrons
量子统计
费米-狄拉克分布模拟器，根据费米能级 E_F、温度 T 和观测能量实时计算电子的占据概率 f(E)。可视化热能 kT、相邻能量比 f(E)/f(E+ΔE) 与温度引起的过渡带展宽，直观理解量子统计。
量子谐振子波函数——Hermite多项式
Quantum Harmonic Oscillator Wave Function — Hermite Polynomials
量子力学
从量子数、质量、角频率与 ℏ 出发，用 Hermite 多项式实时计算并可视化一维量子谐振子的波函数 ψ_n(x) 与概率密度 |ψ_n|²，同时显示能级与经典转折点。
海森伯不确定性原理模拟器
Heisenberg Uncertainty Principle
量子力学
改变位置不确定性Δx，观察运动量不确定性Δp如何变化，用高斯波包实时可视化。直观理解量子力学的根本原理。
氢原子光谱·玻尔模型模拟器
Hydrogen Atom
原子·核
通过玻尔模型实时计算氢原子能级跃迁，生成莱曼、巴尔末、帕邢系列发射/吸收光谱。包含轨道动态可视化与可见光频谱显示，解析里德伯公式及光子能量计算（），深入理解量子跃迁与光谱线成因。
核结合能模拟器
Nuclear Binding Energy
原子·核
在线使用贝特-魏茨泽克半经验质量公式实时计算原子核结合能。调节质子数 Z 与中子数 N，可视化体积项、表面项、库仑项与对称项的贡献，并通过 BE/A 曲线探究核裂变与核聚变的能量来源。
放射性衰变模拟器
Nuclear Decay
原子·核
C-14·I-131·Cs-137·U-238等主要同位素衰变曲线实时绘制。支持衰变链（A→B→C）的Bateman方程。直观理解碳定年和核废料管理原理。
核裂变链式反应模拟器
Nuclear Fission
原子·核
模拟核裂变链式反应。调整铀浓缩度、慢化剂类型、控制棒吸收率和初始中子数，计算有效增殖因子keff，可视化每代中子数变化曲线，判断堆芯状态（次临界/临界/超临界）。核工程基础学习最佳工具。
核燃料燃耗模拟器
Nuclear Fuel Burnup & Reactivity Simulator
原子·核
核燃料燃耗（Burnup, GWd/MTU）与反应度计算器：根据 U-235 浓缩度、燃料质量、热功率、运行天数与堆型，实时给出实际燃耗、U-235 消耗率、钚生成量、裂变产物累积量与寿期末反应度裕量。模拟器。
核聚变托卡马克Q值模拟器
Nuclear Fusion Tokamak Q-Factor Simulator
原子·核
D-T 核聚变托卡马克的 Q 值（聚变功率 / 投入加热）与 Lawson 三重积 n·T·τ 实时计算工具：调节等离子体密度、温度、能量约束时间、大半径、小半径、环向磁场、辅助加热，即可复现 ITER 设计点并判断是否达到点火条件。模拟器。
核反应堆中子扩散模拟器
Nuclear Reactor
原子·核
本文介绍核反应堆中子扩散的CAE仿真方法，通过单群与双群扩散方程的解析解，计算堆芯中子通量分布与有效增殖系数keff。详细推导了公式，并展示其应用与计算结果，为反应堆物理设计与安全分
辐射屏蔽计算工具
Nuclear Shielding
原子·核
专业CAE辐射屏蔽计算工具，实时计算γ射线衰减系数、半值层（HVL）、十倍值层（TVL）与透射剂量率。支持铅、混凝土、水、铁、聚乙烯等多种屏蔽材料，快速评估与优化屏蔽设计方案，提升核能与医疗辐射防护工程效率与精度。
盒中粒子·量子阱模拟器
Particle In Box
量子力学
量子力学基础交互模拟：可视化无限深方势阱的波函数ψₙ(x)、概率密度|ψₙ|²和能级图。支持电子、质子、中子及自定义质量，量子数n=1〜8，叠加态时间演化动画。
光电效应·普朗克常数计算器
Photoelectric Effect
原子·核
使用这款光电效应与普朗克常数计算器，直观验证爱因斯坦的光量子理论。通过设置金属功函数、入射光波长与强度，自动计算光电子最大动能与截止电压，并生成KE_max与频率的关系图表。工具内置关键物理公式与常数（如普朗克常数h、光速c、元电荷e），帮
光子能量·量子效率计算器
Photon Energy
量子力学
光子能量与量子效率计算器：根据波长实时计算光子能量、频率、通量及光化学反应速率，支持UV/VIS/NIR/IR全光谱可视化分析，适用于LED、激光与太阳光研究，助力精准光学模拟与实验设计。
量子谐振子模拟器
Quantum Harmonic
量子力学
量子谐振子模拟器：交互式可视化波函数ψₙ(x)、概率密度|ψ|²及能级Eₙ=ℏω(n+½)，支持量子数n=0至8调整，展示不确定性原理与Hermite多项式解析计算，助您直观理解量子力学核心概念。
量子自旋模拟器
Quantum Spin
量子力学
量子自旋模拟器：通过布洛赫球可视化自旋1/2量子态，实时模拟拉莫尔进动与拉比振荡，计算泡利矩阵期望值。探索量子计算与MRI核磁共振原理的交互式教学工具，助力量子力学入门学习。
量子隧道效应计算器
Quantum Tunneling
量子力学
量子隧穿效应透射概率计算器：基于WKB近似与转移矩阵法（精确解），实时计算矩形势垒的隧穿概率。涵盖E<V₀（势垒下方）的精确解与E>V₀的共振透射条件（k'a=nπ时T=1），并解析α衰变、隧道二极管及扫描隧道显微镜等应用场景。
量子阱能级计算工具
Quantum Well
量子力学
本文介绍矩形和抛物线型量子阱的束缚能级数值计算方法。通过设定有效质量、阱宽和势垒高度等关键参数，可计算并可视化量子阱内的电子波函数分布及相应的能级跃迁能量。内容涵盖从理论基础到具体计算实现，为半导体器件设计和低维物理研究提供实用工具与参考。
辐射屏蔽计算器
Radiation Shielding
原子·核
利用Beer-Lambert定律 I=I₀×exp(-μρx) 及积累因子实时计算伽马射线、贝塔粒子和中子的屏蔽效果。内置铅、混凝土、水、铁、聚乙烯的质量衰减系数数据，自动计算半值层（HVL）、十值层（TVL）及剂量率。
放射性衰变模拟器
Radioactive Decay Chain Simulator
原子·核
实时可视化放射性衰变的指数衰减 N(t)=N₀e^(-λt)。通过曲线检查半衰期、衰变常数、放射性的变化，支持Bateman衰变链和放射性碳年代测定的计算。
放射性衰变·半衰期计算器
Radioactive Decay
原子·核
选择核素（C-14、U-235、I-131、Cs-137等）实时计算放射性衰变。N(t)·A(t)的对数坐标图、衰变链可视化、半衰期·衰变常数·年代测定自动计算。
放射性碳定年模拟器
Radiocarbon Dating Simulator
原子·核
从C-14残存率实时计算年代和不确定性。衰变曲线、误差传播、其他放射定年法的对比功能完整。
反应堆动特性·点堆模型模拟器
Reactor Kinetics
原子·核
本文介绍基于四阶龙格-库塔（RK4）方法的点堆动力学方程仿真器，用于模拟反应堆瞬态过程。实时可视化反应性引入、紧急停堆及六群缓发中子动态，并包含瞬发临界预警功能。通过逆时方程（in-hour equation）与瞬发临界条件（ρ≥β）分析，
自旋进动模拟器——Larmor进动与NMR/MRI基础
Spin Precession Simulator — Larmor Precession and NMR/MRI Basics
量子力学
自旋进动模拟器可视化磁矩在静磁场 B_0 中的 Larmor 进动以及 T_1/T_2 弛豫过程。在 1.5T MRI 下即时计算质子 Larmor 频率 63.85 MHz，是 NMR 与 MRI 基础学习的理想教学工具。
波粒二象性模拟器
Wave-Particle Duality
量子力学
在线量子模拟器：由粒子质量与速度计算德布罗意波长 λ=h/(mv)，可视化双缝干涉图案，并给出电子显微镜分辨率。用数字与图像直观体验波粒二象性的奇妙与量子尺度物理。
WKB近似模拟器——量子隧道概率
WKB Approximation Simulator — Quantum Tunneling Probability
量子力学
一个体验"量子隧穿效应"的工具——粒子在经典力学中无法跨越的势垒，在量子力学中却能穿透。改变粒子能量、势垒高度与宽度、质量等参数，实时查看WKB近似计算的透射概率 T 与势垒内衰减常数 κ。
使用指南
- 设置薛定谔方程初始条件：粒子质量（电子质量9.109×10⁻³¹kg）、势能函数、波函数初始形状
- 输入数值分析参数：格点间隔Δx=0.01nm、时间步长Δt=0.001fs、积分终止时刻
- 选择隧道效应或能带结构计算，用 cat-filter 筛选障壁条件后执行模拟
具体计算示例
铝层（厚度2nm）的电子隧道：初始能量3.5eV、势能障壁5.2eV、m*=0.26m₀计算时，得到透射系数 T≈2.3×10⁻⁶、透射电流密度 J=1.8×10³A/cm²。用 cat-filter 条件化室温300K以下时，自动应用考虑声子散射的修正系数0.94。
实务注意事项
- 半导体器件设计时计算能隙时，GaAs(Eg=1.424eV at 300K) 与 SiO₂(Eg=8.9eV) 混合结构中，需用 cat-filter 严格分离各材料的有效质量张量
- X射线晶体分析时，对于格常 a=0.543nm(Si)，应将波函数收敛判定阈值设置在1×10⁻⁸以下，用 cat-filter 排除数值误差导致的虚假量子态
- 辐射线剂量评估时统一用吸收剂量Gray单位，为精确计算α粒子（He核）与β粒子的相互作用距离，需在 cat-filter 中启用屏蔽效应