Modern Phys Lab Planck's Constant
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||||||
|
0.0885278062 0.04435361837
|
||||||
|
0.1557719238 0.05544202296
|
||||||
|
0.2350459523 0.05544202296
|
||||||
|
0.3124692254 0.05544202296
|
||||||
|
0.3898924984 0.05544202296
|
||||||
|
0.4651565566 0.06653042756
|
||||||
|
0.5447390444 0.06653042756
|
||||||
|
0.6215453989 0.07761883215
|
||||||
|
0.6986602127 0.06653042756
|
||||||
|
0.777625782 0.08870723674
|
||||||
|
0.8531982994 0.07761883215
|
||||||
|
0.9343230835 0.08870723674
|
||||||
|
1.025627023 0.08870723674
|
||||||
|
1.105826429 0.07761883215
|
||||||
|
1.179548191 0.09979564134
|
||||||
|
1.257588383 0.09979564134
|
||||||
|
1.331001685 0.08870723674
|
||||||
|
1.408424959 0.09979564134
|
||||||
|
1.486156691 0.1108840459
|
||||||
|
1.561729208 0.09979564134
|
||||||
|
1.637301726 0.1330608551
|
||||||
|
1.701152792 0.2217680919
|
||||||
|
1.740944035 0.4213593745
|
||||||
|
1.764695398 0.6985694894
|
||||||
|
1.781969116 1.009044818
|
||||||
|
1.795232864 1.341696956
|
||||||
|
1.809113531 1.674349094
|
||||||
|
1.81775039 2.02917804
|
||||||
|
1.824536494 2.384006987
|
||||||
|
1.831322597 2.749924339
|
||||||
|
1.840576375 3.182372118
|
||||||
|
1.847362478 3.559377874
|
||||||
|
1.853531664 3.925295226
|
||||||
|
1.860009308 4.280124173
|
||||||
|
1.868029249 4.657129929
|
||||||
|
1.872347678 5.034135685
|
||||||
|
1.876049189 5.422229846
|
||||||
|
1.881292996 5.765970388
|
||||||
|
1.885302967 6.142976144
|
||||||
|
1.889621396 6.519981901
|
||||||
|
1.894248285 6.896987657
|
||||||
|
1.898258256 7.262905008
|
||||||
|
1.902576685 7.662087574
|
||||||
|
1.907512033 8.028004925
|
||||||
|
1.911522003 8.416099086
|
||||||
|
1.917382729 8.793104842
|
||||||
|
1.918925026 9.181199003
|
||||||
|
1.923551914 9.6580004
|
||||||
|
1.926944966 10.01282935
|
||||||
|
1.931571855 10.40092351
|
||||||
70
statics/physics/modern-phys-lab/run.py
Normal file
70
statics/physics/modern-phys-lab/run.py
Normal file
@@ -0,0 +1,70 @@
|
|||||||
|
import numpy as np
|
||||||
|
from numpy.polynomial import polynomial
|
||||||
|
import matplotlib.pyplot as plt
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|
import scipy
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||||||
|
colors = ['blue', 'green', 'orange', 'purple', 'red']
|
||||||
|
wavelengths = {
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'blue': 465,
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||||||
|
'green': 520,
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||||||
|
'orange': 589,
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|
'purple': 390,
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||||||
|
'red': 622
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||||||
|
}
|
||||||
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|
u_0 = np.empty((len(colors)))
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||||||
|
wavelength_inv = np.empty((len(colors)))
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||||||
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|
fig, axs = plt.subplots(len(colors), sharex='all', sharey='all')
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||||||
|
fig.tight_layout()
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|
for color_index, color in enumerate(colors):
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|
with open(f'{color}.dat', 'r') as file:
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|
lines = file.readlines()
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|
lines.pop(0)
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|
||||||
|
voltage = np.empty((len(lines)))
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||||||
|
current = np.empty((len(lines)))
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||||||
|
for index, line in enumerate(lines):
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|
parts = line.split('\t')
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|
voltage[index] = float(parts[0])
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|
current[index] = float(parts[1])
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||||||
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## Line 1
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line_1_bound = len(lines) // 3
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|
line_2_bound = len(lines) - 12
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||||||
|
line_1 = polynomial.Polynomial.fit(voltage[1:line_1_bound], current[1:line_1_bound], 1)
|
||||||
|
line_2 = polynomial.Polynomial.fit(voltage[line_2_bound:], current[line_2_bound:], 1)
|
||||||
|
line_1 = line_1.convert(domain=(voltage[0], voltage[-1]))
|
||||||
|
line_2 = line_2.convert(domain=line_1.domain)
|
||||||
|
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||||||
|
intersect_x = scipy.optimize.fsolve(line_1 - line_2, 0)
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||||||
|
intersect_y = line_1(intersect_x)
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||||||
|
ax = axs[color_index]
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|
ax.scatter(voltage, current, label="Raw Data", color=color)
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|
ax.set_ylim(ax.get_ylim())
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|
space = np.linspace(voltage[0], voltage[-1])
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||||||
|
ax.plot(space, line_1(space), color='red', label='Trendline 1')
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||||||
|
ax.plot(space, line_2(space), color='orange', label='Trendline 2')
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||||||
|
ax.scatter(intersect_x, intersect_y, color='pink', label=f'Intersect: {intersect_x[0]:0.3f}V')
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||||||
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|
ax.legend()
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ax.set_title(f"Voltage v Current ({color})")
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ax.set_xlabel("Voltage (V)")
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ax.set_ylabel("Current (mA)")
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u_0[color_index] = intersect_y[0]
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wavelength_inv[color_index] = 1 / wavelengths[color]
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plt.show()
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line = polynomial.Polynomial.fit(u_0, wavelength_inv, 1)
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space = np.linspace(min(u_0), max(u_0))
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|
plt.plot(space, line(space), color='orange', label='Trendline 2')
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plt.scatter(u_0, wavelength_inv)
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|
plt.xlabel("U_0")
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plt.ylabel("1/Wavelength")
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plt.show()
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