Python 氯化钠晶体_Python_Numpy_Physics_Vpython

Python 氯化钠晶体

python numpy

Python 氯化钠晶体,python,numpy,physics,vpython,Python,Numpy,Physics,Vpython,我试着做这个练习：氯化钠晶体的钠和氯原子排列在立方体上但原子在钠和氯之间交替，所以每一个钠被六个氯包围，每个氯被六个钠包围。使用两种不同的颜色创建氯化钠晶格的可视化表示两种类型的原子我的代码是： from vpython import * from numpy import * L = 5 R = 0.5 for i in range(-L,L,2): for j in range(-L,L,2): for k in range(-L,L,2):

我试着做这个练习：

氯化钠晶体的钠和氯原子排列在立方体上但原子在钠和氯之间交替，所以每一个钠被六个氯包围，每个氯被六个钠包围。使用两种不同的颜色创建氯化钠晶格的可视化表示两种类型的原子

我的代码是：

from vpython import *
from numpy import *

L = 5
R = 0.5
for i in range(-L,L,2):
    for j in range(-L,L,2):
        for k in range(-L,L,2):
            sphere(pos=vector(i,j,k),radius = R, color = vec(0,1,1))

for l in range(-L+1,L+1,2):
    for m in range(-L+1,L+1,2):
        for n in range(-L+1,L+1,2):
            sphere(pos=vector(l,m,n),radius = R, color = vec(1,1,0))

但我得到这个数字：

从这个角度看，这是不正确的，因为有相同颜色的列。我做错了什么？

首先，提供的代码没有生成具有预期方向的氯化钠排列良好的晶格

考虑每个输出的前几个数字

>>> for i in range(-L,L,2):
...     for j in range(-L,L,2):
...         for k in range(-L,L,2):size = 5
...             print(i, j, k)
... 
-5 -5 -5
-5 -5 -3
-5 -5 -1
...
>>> for l in range(-L+1,L+1,2):
...     for m in range(-L+1,L+1,2):
...         for n in range(-L+1,L+1,2):
...             print(l, m, n)
... 
-4 -4 -4
-4 -4 -2
-4 -4 0
...

如果前一个球体将后一个球体偏移一个单位，则每个球体将有10个相邻球体，而不是6个相邻球体。这就解释了为什么球体被渲染得相距很远，而且每个球体似乎都有10个邻居，因此所尝试的并不是紧密堆积的立方晶格，而是全部展开。实际上，您所做的错误是在您确实不应该的情况下对晶格应用偏移，在球体之间引入间隙，使其在视觉上看起来不清晰

为了正确地执行此操作，请缓慢地执行此操作，每次执行一步，迭代该层的每个单元，并一次性渲染球体。让我们先从二维棋盘模式开始

请考虑以下内容：

from vpython import *
from numpy import *

size = 5
radius = 0.5
# predefine the colours
elements = [
    vec(0, 1, 1),
    vec(1, 1, 0),
]

z = 0  # pin z to just a single layer 
for y in range(-size, size):
    for x in range(-size, size):
        sphere(pos=vector(x, y, z), radius=radius, color=elements[(x + y) % 2])

通过简单地加上x和y来计算颜色，然后取结果的模2来确定使用哪种颜色，因为奇数和偶数之和将产生奇数，否则它们是偶数，渲染出来的这个数学特性将有我们的第一层。这里是StackOverflow

事实证明，此属性也适用于Z层

for z in range(-size, size):
    for y in range(-size, size):
        for x in range(-size, size):
            sphere(pos=vector(x, y, z), radius=radius, color=elements[(x + y + z) % 2])

这将产生你所期望的结果。现在，如果要同时修改radius参数和颜色，可能需要将元素指定为两个字典，可以通过以下方式传入：

这将模拟旋转的视图，以便更清楚地显示结果

首先，所提供的代码没有生成具有预期取向的氯化钠的良好排列晶格