经典动壁箱——绝热不变量的碰撞验证
基于碰撞公式直接计算 · 单壁/双壁 · 匀速/周期振荡 · 阱宽比例可控
▶ 看什么:
粒子在动壁间反弹,能量每次碰撞都变。但
作用量 I = E·l² 近似守恒
——这就是经典绝热不变量。 关键比值是
|v
w
|/v₀
,越小越绝热。
① 看右侧 Iₙ/I₀ 图:离 1 越远 → 越非绝热
② 单壁 I 精确守恒,双壁会有漂移——自己试试切换壁模式
③ 所有量为相对值(关注比值而非绝对大小),不必纠结单位
双壁慢速 · 绝热
双壁快速 · 非绝热
单壁(I精确守恒)
振荡 · 非绝热
壁模式
单壁(右壁运动,左壁固定)
双壁对称(左右壁反向运动)
运动类型
匀速直线
周期振荡 (cos)
壁速度 v
w
(负=收缩,正=膨胀)
壁速度(负=收缩,正=膨胀)。|v
w
|/v₀ 越小越绝热 · 建议 ≤0.05
振幅 A
角频率 ω
振荡频率。ω ≪ ΔE 时绝热 · ω=0.05 近乎绝热,ω=1 已是非绝热,ω>2 强烈非绝热
初始阱宽 L₀
初速率 v₀(>0,向右)
粒子初速率(向右为正)。v₀ 越大,|v_w|/v₀ 越小 → 越绝热
阱宽比例限制
收缩下限 L
min
/L₀
扩张上限 L
max
/L₀
达到限制时提前终止 · 默认设为极值(0.5%/50×)=不生效,调小收缩/调大扩张以启用
▶ 运行
⏸ 暂停
↺
动画速度
1.0×
1.0×
就绪 · 解析公式版
时间 t
0.00
速率 |u|
5.00
阱宽 L
10.00
能量 E
12.50
绝热比 |v
w
|/v
0.004
周期 #
0
I
n
/I
0
1.000000
E vs 1/L²
— 碰撞点
Iₙ/I₀ 随周期数
离 1 越远 → 非绝热