势箱本征函数怎么求的?

如题所述

定态薛定谔方程当体系的势能项V中,不含时间变量t,体系的势能不随时间变化亦即体系的哈密顿量不随时间变化,这种状态称为定态。(本课程只讨论定态)当体系的哈密顿算符H不显含时间变量,H算符的本征方程:为定态薛定谔方程,其本征值E为体系可以测量的能量值,其本征函数y为体系的与本征值E对应的定态波函数ae显然这里y=y(q),不再包括时间变量。一、当势能与时间无关时,我们可用分离变量法将方程简化                    ,带入: , 并把方程两边用 去除  ,两边都等于常数E      ,   可解出: ,则 ,定态波函数。    叫定态 薛定谔 方程。  表示能量, 为哈密顿函数。二、定态下的一些特点  定态:能量具有确定值;定态波函数所表示的状态。  在定态中,几率密度和几率流密度都与时间无关。1.3  一维势箱——求解Schroginger方程的实例(1)体系哈密顿算符    一个粒子在一维空间(x)运动,其势能    V(x)=0 ( 0 <x <l ) ;  V(x)=  ( x ≤0, x≥l )其哈密顿算符      在势箱内:      在势箱外:由于V(x)=∞,y(x)=0(2) 势箱内的薛定谔方程(3)  求解微分方程的通解 上述微分方程(二阶常系数线性齐次微分方程)其通解由辅助方程:       令     则      于是微分方程的通解:根据欧拉公式:    于是其通解为: (4) 根据边界条件讨论微分方程的特解    y必须是连续的做为该体系的边界条件 应有y(0)=0,y(l)=0.      = 1 \* GB3 ①y(0)=0,  A=0      = 2 \* GB3 ②y(l)=0,  B10, 只有 sinal=0, 因此 al=np (n=1,2,3,...)                   y的特解: 在此得到量子化的本征值和本征函数.(5) 用波函数y的归一化条件,确定待定系数B.即要求:即   得到    对波函数的归一化要求,也是根据玻恩的统计解释---即在整个空间找到粒子的几率必须是100%(6) 对本征值和本征函数的讨论                      ① En 中 n为能量的量子数406n=1,2,3,...,n=1时为基态,n=2时为第一激发态,n=3时为第二激发态.                      ②  En的能级间隔规律随(n22-n12)变化③  是归一化的,同时yn与ym是正交的.即:   ④  yn的图形和节点(yn(xk)=0 ,   xk 为节点. )      受势能场束缚的微观粒子具有的共同特性 —— 量子效应:(1)粒子可存在多种运动状态;(2)能量量子化;(3)存在零点能;(4)粒子按几率分布,不存在运动轨道;(5)波函数可为正值、负值和零值,为零值 的节点多,能量高例1. 若某一粒子的运动可以按一维势箱模型处理,其势箱长度为1 ,计算该粒子由基态到第二激发态的跃迁波数.  解答: = =  = 2.42symbol 180 \f "Symbol" \s 10106cm-1   4.三维势箱根据一维势箱的能量及波函数公式,求得三维势箱:对立方势箱: 例: 三个......余下全文>>
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