Physics Tech Talks

 To study the growth and decay of current in RL circuit containing (a) DC source and (b) AC using Runge-Kutta method, and to draw graphs between current and time in each case. Python Code: # --------------------------------------------------------------- # exp -10: To study the growth and decay of current in RL circuit # containing DC source using Runge - Kutta method , and to draw # graphs between current and time in each case # --------------------------------------------------------------- import  numpy  as  np import  math import  matplotlib . pyplot  as  plt e =  1.0 ;  # emf ( volt ) r =  0.2 ;  # resistance ( Ohm ) l =  1.0 ;  # inductor ( Henry ) tf ...

Study the motion of artificial satellite by solving Newton’s equation for its orbit using Euler method. Python Code for Euler's Method(Motion of Satellite) # ------------------------------------------------------------------------- # Exp -9: To study the motion of an artificial satellite by solving # N e w t o n s equation for its orbit using Euler method . # ------------------------------------------------------------------------- import  numpy  as  np import  math import  matplotlib . pyplot  as  plt pi =  22.0 / 7.0 ; G =  4 * pi ** 2 M =  1.0 R0 =  1 v = np . sqrt (G* M/ R0 ); n =  4 # ------------------------------------------------------------------------- def   euler_orbit  ( x ...

  To simulate the random walk. Python Code for 1D Random Walk :  # --------------------------------------------------------------------- # exp -8: To simulate the random walk (1 -d) # --------------------------------------------------------------------- import  random import  numpy  as  np import  matplotlib . pyplot  as  plt n =  100000   # defining the number of steps x = np . zeros (n )  # creating empty array t = np . zeros (n ) # -------- filling the coordinates with random variables -------------- x [ 0 ] = random . randint ( 1  ,  10 ) for  i  in  range ( 1  , n):   t[i ] = i   val = random ....

 To find the area of a unit circle by Monte Carlo integration. Python Code: # -------------------------------------------------------------------- # Exp -7: To find the area of a unit circle by Monte Carlo integration # -------------------------------------------------------------------- import  numpy  as  np import  matplotlib . pyplot  as  plt import  random def   in_circle  (  x_pos  ,  y_pos  ):    # Setting radius to 1 for unit circle   radius =  1    return  x_pos ** 2  + y_pos ** 2  < radius ** 2 # ------------------------------------------------------------------- # function to integrate a unit circle to find pi via monte_carlo def   monte_ca...

 To fit the Einstein’s photoelectric equation to a realistic data set and hence calculate Planck’s constant. To estimate the value of by rectangular method, Simpson rule and Gauss quadrature by numerically evaluating suitable integral. Python Code: (Least Square Fitting) # --------------------------------------------------------- # exp -6 (a) Calculating the Plank ’s constant from Einstein ’s # photoelectric eqaution ( using least square fitting of # straight line ) # --------------------------------------------------------- import  numpy  as  np # --------- experimental data ------------------------------ lam = [ 500  ,  450  ,  400  ,  350  ,  300  ,  250 ];  # wavelength (nm) y = [ 0.19  ,  0.48  ,  0.83  ,  1.30 ...

  To interpolate a real data set from an experiment using the Lagrange’s method, and Newton’s method of forward differences. Python Program: (For Newton Forward Interpolation) # ------------------------------------------------ # Newton method of forward difference # ------------------------------------------------ def   fact  (  n ):   f =  1 ;    for  i  in  range ( 2  , n + 1 ) :     f = f *i  # f *= i    return  f; # ------------------------------------------------ def   p_cal  ( p  , n  ):  # p(p -1) (p -2) ........(p-n)   temp = p    for  i  in  range ( 1  , n):     temp = temp * ( p - i);    return  temp...

 To solve van der Waals gas equation for volume of a real gas by the method of successive approximation. Python Code: # ------------------------------------------------ # Exp -4: To solve van der Waals gas equation for # volume of a real gas by the method of # successive approximation ( iteration method ). # ------------------------------------------------ # V = R*T/(P + a/(V*V)) + b = g(V) # range of V = [3 , 10] # a = 1.5 # T = 300 K # R = 8.3144 J/(K. mol ) # ----------------------------------------------- import  numpy  as  np import  math a =  1.5   # constant T =  300   #K R =  8.3144   # J/(K. mol ) # -----...

 To solve Kepler’s equation by Newton-Raphson method Python Program: # ------------------------------------------------------------- # Exp -3: To solve K e p l e r s equation by Newton - Raphson method # ------------------------------------------------------------- import  numpy  as  np import  math # ------------------------------------------------------------- def   kepler_eq  ( M  ,  E  ,  e  ,  err  ): # M [ rad ], E [ rad ], e = between 0 to 1, E inital assumption   print ( " --------------------------------------------------------------" )   print ( " value of M:" , M ,  ", value of e:" ,e ,  ", intial value of E:" ,E...

  To determine Wien’s constant using Bisection Method and False position method. Theory: Bisection Method # ---------------------------------------------- # Exp :2 To determine Wien ’s constant using bisection # method and false position method . # ----------------------------------------------- import  numpy  as  np import  math # ------------ equation --- ---- ----- ----- ---- ----- def   func  (  x ):    return   5 * math.exp(-x)+x  -5 # ---------- bisection method -- ----- ----- ---- ----- def   bisection  ( a  , b ) :    if ( func (a) * func (b) >=  0 ) :     print ( " you have not choose right a and b \n" )  ...

  Python Program: # --------------------------------------------------------------------- # Exp -1: To find mean , standard deviation and frequency distribution # of an actual data set from any physics experiment # --------------------------------------------------------------------- import  numpy  as  np  # numpy related numerical python import  statistics import  matplotlib . pyplot  as  plt x = [ 102  ,  104  ,  107  ,  112  ,  108  ,  110  ,  103  ,  101  ,  100  ,  104  ,  103  ,  104  ,  101  ,  105 ]  print ( "-------------------------------------------------------" ) print ( "             Re...