調和振動子（普通のばね振り子）に振動を加えると振動します。調和振動子であれば時間が経つと初期の振幅によらず最終的に同じ大きさの振動に落ち着きます。しかし、Morseポテンシャルという少し変わったばねを使うと少し変わった不思議な現象を確認できます。本項ではこれについて調べるプログラムを作成したので紹介します。
使用言語はFortranを使用しました。速度verlet法により運動方程式を解き、その結果として以下のポテンシャル中での運動を記録しました。
ポテンシャル
上記のポテンシャル中での運動は以下のような振動になります。これらの振動を解析したところMorseポテンシャルでは初期の振幅次第で力を加えた後の最終的な振幅が変わるという不思議な結果が得られました。
これについてもさらに詳しい解析を行いましたが、プログラムの話と離れてしまうため割愛します。