Phần mềm mô phỏng
TRANG “Phần mềm mô phỏng” giới thiệu các chương trình máy tính mô phỏng các hiện tượng vật lý do Bộ môn Vật lý, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh biên soạn và lập trình. Về những mô phỏng thiết bị thực, dành cho mục đích làm thí nghiệm trực tuyến, xem “Phòng thí nghiệm vật lý ảo”.
Cơ học
Con lắc lò xo
“Spring-mass system” – “Con lắc lò xo” là chương trình máy tính mô phỏng dao động của một vật gắn trên lò xo. Chương trình diễn tả lần lượt về dao động điều hoà không ma sát, dao động dưới tác dụng của ma sát nhớt, dao động dưới tác dụng của ma sát khô. Các tham số của hệ dao động bao gồm: ly độ, vận tốc, gia tốc, lực, thế năng, động năng, năng lượng toàn phần được thể hiện trực tiếp qua vector và đồ thị.
Con lắc đơn
“Con lắc toán học” (hay còn gọi “Con lắc đơn”) là chương trình máy tính mô phỏng dao động của một vật gắn trên một thanh nhẹ không khối lượng. Các tham số của hệ dao động bao gồm: ly độ, vận tốc, gia tốc, lực, thế năng, động năng, năng lượng toàn phần được thể hiện trực tiếp qua vector và đồ thị.
Chuyển động ném xiên
“Projectile motion” – “Chuyển động ném xiên” là chương trình máy tính mô phỏng chuyển động trong trường hấp dẫn, bao gồm sự rơi tự do, chuyển động ném ngang, ném xiên, chuyển động của đạn pháo. Trường hấp dẫn ở đây được xem là đều, với gia tốc trọng trường là như nhau tại mọi điểm. Trong trường hợp tổng quát về chuyển động trong trường hấp dẫn, hãy xem chương trình mô phỏng “Sputnik”.
Nhiệt học
&
Vật lý thống kê
Phân bố Maxwell
“Maxwell Distribution” – “Phân bố Maxwell” là chương trình máy tính mô tả quá trình va chạm của các phân tử chất khí và hình thành phân bố theo xác suất của vận tốc theo năng lượng.
Chuyển động Brown
“Brownian Motion” – “Chuyển động Brown” là chương trình máy tính miêu tả chuyển động Brown, một loại chuyển động của các hạt vĩ mô (bụi, phấn…) trong chất khí và chất lỏng. Nó giải thích cho sự linh hoạt thú vị của bụi phấn, cũng như sự lan toả mùi hương trong không khí.
Ý nghĩa động học của nhiệt độ
“Temperature” là chương trình viết ra với mục đích miêu tả quá trình cân bằng nhiệt giữa các thành phần vĩ mô, qua đó làm sáng tỏ những vấn đề sau:
– Sự cân bằng vĩ mô của vận động.
– Ý nghĩa động học của nhiệt độ.
– Bản chất của áp suất chất khí.
– Định luật Avogadro.
– Sự biến đổi nội năng của chất khí.
Phân bố vi hạt theo năng lượng
“Statistical Distributions” – “Phân bố vi hạt theo năng lượng” là chương trình máy tính mô phỏng quá trình hình thành sự phân bố của hệ vi hạt tuân theo một trong ba quy luật sau:
– Phân bố Boltzmann, dành cho các hạt cổ điển.
– Phân bố Fermi-Dirac, dành cho các fermion, hay các hạt có spin lẻ như electron, proton, notron…
– Phân bố Bose-Einstein, dành cho các boson, hay các hạt có spin nguyên như photon (hạt ánh sáng), phonon (hạt âm thanh)…
Quang học
&
Vật lý lượng tử
Quang phổ và bức xạ nhiệt
“Quang phổ” là phần mềm minh hoạ các đặc tính bức xạ nhiệt của các vật bị nung nóng. Không những thế, đây còn là thư viện các loại quang phổ của những loại nguồn sáng thông dụng. Nhờ phần mềm này chúng ta dễ dàng so sánh và rút ra được ưu nhược điểm của các loại đèn chiếu sáng dựa trên quang phổ của chúng.
Sự hình thành trạng thái dừng nguyên tử
Phần mềm mô phỏng “De Broglie“- “Sự hình thành trạng thái dừng nguyên tử” mô phỏng nguyên lý tạo nên các trạng thái dừng của vi hạt trong hố thế cũng như electron trong nguyên tử. Xem chương trình này, chúng ta sẽ hiểu tại sao các hạt trong liên kết chỉ có các trạng thái rời rạc với mức năng lượng xác định.
Những quá trình sóng
Nhiễu xạ sóng
“Waves Huygens-Fresnel principle” là phần mềm mô phỏng sự tạo sóng tự nhiên theo nguyên lý Huygens-Fresnel.
Theo nguyên lý Huygens-Fresnel, trong môi trường đẳng hướng, mỗi điểm trên mặt sóng chính là một nguồn thứ cấp tạo sóng lan truyền ra xung quanh theo mặt cầu hay đường tròn. Sự chồng chập giao thoa của tất cả sóng thứ cấp này tạo nên hình dạng của sóng trên thực tế. Từ một nguồn ban đầu, sóng sẽ dần lan truyền sang các vùng lân cận, và cứ thế lan truyền đi xa.
