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LaTeX VIII: Cómo hacer diagramas de Feynman

Los diagramas de Feynman pueden realizarse de forma sencilla utilizando (recomendado, no obligatorio) los paquetes siguientes:

\usepackage{amssymb}

\usepackage{latexsym}

\usepackage{fancyhdr}

\usepackage{sparticles}–> Importante

\usepackage{feynmf}–> Importante

\usepackage{pstricks}

\usepackage{float}

\usepackage{graphicx}

\usepackage{graphics,psfrag}

Los paquetes importantes son los esenciales, y deben estar instalados en la distribución que uses. Usualmente MikTeX (para Windows) lleva ya incluido este paquete en la distribución completa. Pero las distribuciones para linux y otros sistemas operativos también disponen de ella. El resto de los paquetes se usan para convertir los símbolos escritos por nosotros en otros con aspecto matemático (psfrag), y para hacer dibujos en METAFONT ó METAPOST.

Para poder dibujar el diagrama de Feynman que necesitemos, es recomendable leer el manual del paquete, y así reconocer cómo usar gluones, fotones, electrones, ….

También es posible hacer dibujos artísticos, por ejemplo, para portadas. Aquí tenemos dos gluones uno dentro de otro:

El código para generar esta figura es:

\begin{fmffile}{o32y}

\fmfframe(1,7)(1,7){

\begin{fmfgraph*}(110,110)

\fmfleft{i1,i2}

\fmfright{o1,o2}

\fmfi{gluon}{fullcircle scaled 1.2w shifted (.5w,.5h)}

\fmfi{gluon}{fullcircle scaled .6w shifted (.5w,.5h)}

\end{fmfgraph*}

}

\end{fmffile}

Para usarlo en términos más serios, aquí damos un ejemplo, fácilmente modificable para uso particular,

con el código,

\begin{figure}[H]

\centering

\begin{fmffile}{feyn4}

\fmfframe(1,7)(1,7){

\begin{fmfgraph*}(110,62)

\fmfleft{i1}

\fmfright{o1,o2}

\fmflabel{$\mu^+$}{i1}

\fmflabel{$e^+$}{o2}

\fmf{fermion}{i1,v1}

\fmf{photon, label=$\gamma$}{v1,o1}

\fmf{fermion}{v1,o2}

\end{fmfgraph*}

}

\end{fmffile}

\caption{Diagrama de Feynman para el proceso $\mu^+\rightarrow

e^++\gamma$.}

\end{figure}

Una vez creado el documento .tex, debemos compilarlo, preferentemente con LaTeX, pero puede realizarse con pdfLaTeX (una sola vez). Una vez compilado se generan una serie de archivos de extensión *.mf, que debemos compilar en la ventana DOS, mediante el comando «mf *.mf», sin comillas. Posteriormente, volvemos a compilar el documento con LaTeX, o con pdfLaTeX, según hayamos elegido uno u otro en la anterior elección.

Existe un problema con el paquete feynmf y la forma en la que antiguamente se compilaba. La solución a seguir es usar el paquete feynmp. La solución paso a paso la puedes encontrar en esta web.

La nueva cabecera, editada para MikTex 2.9 (por ahora) quedaría así:

\usepackage{amssymb}

\usepackage{latexsym}

\usepackage{fancyhdr}

\usepackage{sparticles}–> Importante

\usepackage{feynmp}–> Importante

\usepackage{pstricks}

\usepackage{float}

\usepackage{graphicx}

\usepackage{graphics,psfrag}

Los pasos a seguir son:

1.- Compilar con pdflatex
2.- En la ventana DOS, compilar con metapost: mpost feyn4.mp
3.- Compilar de nuevo con pdflatex
4.- Abrir el pdf para comprobarlo

Gracias a Luis por avisar del problema.

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LaTeX VII: Diferentes encabezados para páginas pares e impares

Para poder manipular los encabezados de página para páginas pares e impares, es preferible usar el paquete fancyhdr. En primer lugar, lo cargas antes de \begin{document}, con \usepackage{fancyhdr}.

Luego debemos poner

\documentclass[…,twoside]{…}

donde … son las opciones que tengas ya puestas.

Una vez hecho esto, y antes de \begin{document}, usas los siguientes comandos:

\pagestyle{fancy}

\fancyfoot[LE,RO]{\thepage}

nº de page par abajo a la izquierda, y si es impar a la derecha. Si quieres algo similar para los encabezados, tendrás que poner:

\fancyhead[LE,RO]{Mi encabezado}

Los símbolos dentro de [], son en total, y con su significado:

  • E : página par O: página impar
  • L: A la izquierda C: Al centro R: A la derecha
  • H: encabezado } No se usa F: Pie } No se usa

Así que nuestra combinación era \fancyfoot[LE,RO]{\thepage} , es decir, que el pie de página aparezca a la izquierda en las pares (LE) y a la derecha en las impares (RO). Con \thepage, decimos que queremos que nos aparezca el número de página.

Detalles:

  • Si, en mitad del documento, quieres un página sin esto, usas,como siempre, \thispagestyle{empty}, o bien, limpiar los encabezados y poner otros, \fancyhead{}, fancyfoot{}.
  • Todo esto lo puedes encontrar ampliado en la documentación pdf, que se distribuye en MiKTeX, junto con el paquete.
  • Recuerda que la impresión en el estilo book ya es diferente de por sí, sin necesidad de cambiar encabezados, todo depende de lo tú quieras que aparezca en el documento.

Espero que os haya servido de ayuda.

Es posible que el texto deje de estar centrado por usar twoside, en ese caso hay que usar:

\hoffset 0.01cm

si queremos desplazarlo hacia la derecha ese espacio.

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LaTeX VI: Como obligar a las figuras a quedarse donde queramos

Para realizar esto, necesitamos hacer uso del paquete float. En la cabecera del documento, ponemos

\usepackage{float}

Y en el interior del documento, por ejemplo, en un entorno

\begin{figure}[H] \includegraphics{…} \end{figure}

Especificamos con esa «H» que lo queremos aquí.

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Latex V: Bras y kets

Un código muy útil que encontramos hace tiempo para realizar Bras y Kets:

En la cabecera del documento, antes de \begin{document}, se escribe

\def\Brack#1{\left[ #1 \right]}

\def\bra#1{\mathinner{\langle{#1}|}}

\def\ket#1{\mathinner{|{#1}\rangle}}

\def\braket#1{\mathinner{\langle{#1}\rangle}}

\def\Bra#1{\left<#1\right|} \def\Ket#1{\left|#1\right>}

{\catcode`\|=\active\gdef\Braket#1{\left<\mathcode`\|"8000\let|\bravert {#1}\right>}}

\def\bravert{\egroup\,\vrule\,\bgroup}

y para escribir Bras y Kets, que se adapten al tamaño de lo que hay en su interior hacemos:

  • \Bra{\phi}–> Si lo queremos autoadaptado. Lo mismo para los kets, \Ket{\phi}
  • \bra{\phi}–> Si lo queremos forzosamente pequeño, o bien usar |\phi >; igual para kets.

En el caso de que tengamos una amplitud, podemos escribir \Braket{dE/dx}, por ejemplo.

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Latex IV: Latex en Linux

LaTeX se puede usar desde un entorno de comandos, es más, los editores gráficos se dedican a facilitar ese trabajo lanzando ellos los comandos para crear los distintos documentos. Sin ir más lejos lo bueno que tiene Linux, como siempre, es que tiene incorporados una serie de compiladores de todos los lenguajes de programación estándar. Ello simplifica mucho la tarea de realizar documentos latex. Para ello, crea un documento con extensión .tex con cualquier editor como gedit, kwrite y otros más especializados como Emacs o Vi. Entonces sólo tienes que teclear en la consola:

  • pdflatex nombre.tex
  • pslatex nombre.tex

y se convertirá en un pdf o documento postscript que podrás leer con acrobat reader o kghostview respectivamente.