如何繪制這些數據？

Question

我正在嘗試繪制此數據：

h = 1
m = 1

E1 = (((h**2)/(2*m)) * ((((1*np.pi)/2)+((1*np.pi)/2))**2))
E2 = (((h**2)/(2*m)) * ((((2*np.pi)/2)+((2*np.pi)/2))**2))
E3 = (((h**2)/(2*m)) * ((((3*np.pi)/2)+((3*np.pi)/2))**2))
E4 = (((h**2)/(2*m)) * ((((4*np.pi)/2)+((4*np.pi)/2))**2))

k1 = ((((1*np.pi)/2)+((1*np.pi)/2))**2)
k2 = ((((2*np.pi)/2)+((2*np.pi)/2))**2)
k3 = ((((3*np.pi)/2)+((3*np.pi)/2))**2)
k4 = ((((4*np.pi)/2)+((4*np.pi)/2))**2)


E = list[E1, E2, E3, E4]
k = list[k1, k2, k3, k4]

plt.scatter(k,E)
plt.show()

list功能似乎對此不起作用。 我認為它無法獲得預定義的值。 使用np.array似乎也不起作用。

Answer 1

問題是您定義列表的方式。

嘗試：

E = [E1, E2, E3, E4]
k = [k1, k2, k3, k4]

或者，如果您想使用numpy：

E = np.array([E1, E2, E3, E4])
k = np.array([k1, k2, k3, k4])

Answer 2

不是答案，只是建議，但我想寫出足夠多的代碼，這些代碼不適合注釋。

您可以定義一個函數，而不必寫出幾乎相同的四行：

def E(n, h=1.0, m=1.0):
    return (((h**2)/(2*m)) * ((((n*np.pi)/2)+((n*np.pi)/2))**2))

請注意，它接受h和m值作為參數，但是如果未提供任何值，則它將兩者的默認值都設為1.0 。 甚至可以通過簡單地清除表示法來進一步簡化（例如，您有something/2 + something/2 ，相當於something ，請參閱我對您問題的評論）

def E(n, h=1.0, m=1.0):
    return (.5*h**2/m) * (n*np.pi)**2

同樣對於k ：

def k(n):
    return (n*np.pi)**2

最好的事情是，您現在可以一次完成所有操作，而無需手動構建該列表：

>>> ns = np.arange(1,5)  # this is np.array([1,2,3,4])
>>> E(ns)
array([  4.9348022 ,  19.7392088 ,  44.4132198 ,  78.95683521])
>>> k(ns)
array([   9.8696044 ,   39.4784176 ,   88.82643961,  157.91367042])

顯然，鑒於括號中的拼寫錯誤，這種精確的代碼對您不起作用，但我希望它對使用numpy有幫助！ 這是一次完整的代碼：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def E(n, h=1.0, m=1.0):
    return (.5*h**2/m) * (n*np.pi)**2

def k(n):
    return (n*np.pi)**2

ns = np.arange(1, 5)
plt.scatter(k(ns), E(ns))
plt.show()