19058

Математические основы квантовой механики: уравнения на собственные значения и собственные функции

Практическая работа

Физика

Семинар 2. Математические основы квантовой механики: уравнения на собственные значения и собственные функции Напомнить что называется уравнением на собственные значения и собственные функции. Дать общую классификацию возможных решений: непрерывный и дискретный спе...

Русский

2013-07-11

344.5 KB

1 чел.

Семинар 2. Математические основы квантовой механики: уравнения на собственные значения и собственные функции

Напомнить, что называется уравнением на собственные значения и собственные функции. Дать общую классификацию возможных решений: непрерывный и дискретный спектр, вырождение и т.д.

Сформулировать цель занятия: исследовать свойства решений ряда уравнений на собственные значения м собственные функции. Исследовать также вопрос о существовании общих решений уравнений на собственные значения разных операторов.

Задача 1. Найти собственные значения и собственные функции нулевого и единичногооператоров. Какова кратность вырождения собственных значений?

Задача 2. Доказать, что если  - собственная функция оператора , отвечающая собственному значению , то она является также собственной функцией оператора , отвечающей собственному значению . Справедливо ли обратное утверждение?

Задача 3. Пусть  - эрмитов оператор. Доказать, что собственные значения оператора  действительны, а собственные функции, отвечающие разным собственным значениям ортогональны.

Задача 4. Пусть  - эрмитов оператор. Доказать, что собственные значения оператора  неотрицательны.

Задача 5. Доказать, что если  и  - собственные функции некоторого оператора , отвечающие одному и тому же собственному значению , то любая их линейная комбинация также является собственной функцией этого оператора, отвечающей тому же собственному значению.

Задача 6. Найти собственные значения  и собственные функции  оператора четности. Какова кратность вырождения собственных значений?

Задача 7. Эрмитов оператор , действующий в двумерном  пространстве, задан матрицей

Найти собственные значения и соответствующие им собственные функции оператора  в виде разложения по ортонормированному базису, в котором определена матрица оператора. Проверить ортогональность собственных функций.

Задача 8. Найти собственные значения и соответствующие им собственные функции оператора

в пространстве определенных на интервале () ограниченных функций.

Задача 9. Найти собственные значения и собственные функции оператора

( - азимутальный угол сферической системы координат), в пространстве однозначных функций угла .

Задача 10. Операторы  и  коммутируют и собственное значение  оператора  невырождено. Доказать, что отвечающая этому собственному значению собственная функция  оператора  является и собственной функцией оператора .


Домашнее задание

1. Эрмитов оператор , действующий в двумерном  пространстве, задан матрицей

Найти собственные значения и соответствующие им собственные функции оператора  в виде разложения по ортонормированному базису, в котором определена матрица оператора. Проверить ортогональность собственных функций.

2. Найти собственные значения и соответствующие им собственные функции оператора

в пространстве определенных на интервале () ограниченных функций.

3. Имеют ли операторы  и , действующие в линейном пространстве ограниченных функций, общие собственные функции? Будет ли любая собственная функция оператора  собственной функцией оператора ? А наоборот? Объяснить разницу.

3


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

84069. Сердечнососудистая (циркуляторная) система (типы сосудов, круги кровообращения) 29.83 KB
  Кровь в них движется от сердца. Через тонкие стенки капилляров происходит обмен между кровью и тканями транскапиллярный обмен. Кровь в них движется от органов и тканей к сердцу. В капиллярах кровь отдает кислород и питательные вещества а от них получает продукты метаболизма в том числе и углекислый газ.
84070. Сердце, особенности строения сердца, обеспечивающие выполнение его функций 29.57 KB
  Левая и правая части сердца разделены сплошной перегородкой. В левой части сердца клапан двустворчатый в правой трехстворчатый. Клапаны сердца обеспечивают движение крови только в одном направлении: из предсердий в желудочки и из желудочков в артерии.
84071. Регуляция работы сердца 28.54 KB
  Работа сердца регулируется нервной системой в зависимости от воздействия внутренней и внешней среды: концентрации ионов калия и кальция гормона щитовидной железы состояния покоя или физической работы эмоционального напряжения. Нервная и гуморальная регуляция деятельности сердца согласует его работу с потребностями организма в каждый данный момент независимо от нашей воли. Гуморальная регуляция деятельности сердца осуществляется с помощью имеющихся в крупных сосудах специальных хеморецепторов которые возбуждаются под влиянием изменений...
84072. Особенности сердечнососудистой системы у детей младшего возраста 31.68 KB
  Сердце и сосуды у детей значительно отличаются от сердечнососудистой системы взрослых. Рост сердца у детей идет во всех направлениях но неравномерно т. У новорожденных и детей первых 05 2 лет жизни сердце расположено поперечно и более высоко.
84073. Репродуктивная система человека 30.41 KB
  Репродуктивная система комплекс органов и систем которые обеспечивают процесс оплодотворения способствуют воспроизводству человека. Мужская репродуктивная система система органов расположенных снаружи тела около таза которые принимают участие в процессе репродукции. Репродуктивная система женщины состоит из органов расположенных преимущественно внутри тела в тазовой области.
84074. Половое созревание, регуляция полового созревания 33.51 KB
  Еще до появления первой менструации отмечается усиление функции гипофиза и яичников. В последние годы раскрыты новые механизмы становления и регуляции репродуктивной функции. Важная роль в регуляции репродуктивной функции принадлежит эндогенным опиатам энкефалины и их производные пре и проэнкефалины лейморфин неоэндорфины динорфин которые оказывают морфиноподобное действие и были выделены в центральных и периферических структурах нервной системы в середине 1970х годов. Данные о роли нейротрансмиттеров и влиянии через них эндогенных...
84075. Терморегуляция, виды терморегуляции 31.19 KB
  Различают несколько механизмов отдачи тепла в окружающую среду. Излучение отдача тепла в виде электромагнитных волн инфракрасного диапазона. Количество тепла рассеиваемого организмом в окружающую среду излучением пропорционально площади поверхности излучения площади поверхности тела не покрытой одеждой и градиенту температуры. При температуре окружающей среды 20с и относительной влажности воздуха 4060 организм взрослого человека рассеивает путём излучения около 4050 всего отдаваемого тепла.
84076. Терморегуляция у детей младшего возраста 31.18 KB
  Температура тела ребенка в первые месяцы жизни не вполне постоянна. Она может изменяться под влиянием различных факторов: охлаждения или перегревания тела приема пищи крика и так далее. Так у новорожденных на 1 кг массы тела приходится 700 см2 кожи у десятилетних детей 425 см2 а у взрослых 220 см2. Накопление тепла в организме способствует повышению температуры тела.
84077. Предмет и задачи анатомии и физиологии, предмет и задачи возрастной анатомии и физиологии 29.86 KB
  Физиология наука о функциях живого организма как единого целого о процессах протекающих в нём и механизмах его деятельности. В настоящее время физиология и анатомия накопили огромный фактический материал. Это привело к тому что от физиологии и от анатомии отпочковываются две самостоятельные науки это возрастная анатомия и возрастная физиология. Возрастная физиология это наука которая изучает особенности процесса жизнедеятельности организма на разных этапах онтогенеза.