19067

Бесконечно глубокая прямоугольная потенциальная яма. Разложение по собственным со-стояниям, средние

Практическая работа

Физика

Семинар 11. Бесконечно глубокая прямоугольная потенциальная яма. Разложение по собственным состояниям средние Выписать собственные функции и собственные значения для гамильтониана частицы в бесконечно глубокой яме с плоским дном. Напомнить что согласно постулат

Русский

2013-07-11

325.5 KB

2 чел.

Семинар 11.

Бесконечно глубокая прямоугольная потенциальная яма. Разложение по собственным состояниям, средние

Выписать собственные функции и собственные значения для гамильтониана частицы в бесконечно глубокой яме с плоским дном. Напомнить, что согласно постулатам квантвой механики разложение по этим функциям позволяет находить вероятности различных значений энергии, а также зависимость волновой функции от времени.

Сформулировать цель занятия – с помощью разложения волновой функции частицы по собственным функциям гамильтониана в случае бесконечно глубокой потенциальной ямы находить вероятности и средние.

Задача 1. Энергия частицы, находящейся в бесконечно глубокой потенциальной яме, может принимать два значения  и  с некоторыми вероятностями. Будет ли среднее значение координаты частицы в этом состоянии зависеть от времени?

Задача 2. Энергия частицы, находящейся в бесконечно глубокой потенциальной яме, может принимать два значения  и  с некоторыми вероятностями. Будет ли среднее значение координаты частицы в этом состоянии зависеть от времени?

Задача 3. В момент времени  волновая функция частицы, находящейся в бесконечно глубокой потенциальной яме имеет вид

при

, и

при

.

Какие значения может принимать энергия частицы в последующие моменты времени и с какими вероятностями? Найти среднюю энергию частицы как функцию времени.

Задача 4. Бесконечно глубокая яма шириной  занимает положение от  до . Частица находится в состоянии, в котором ее энергия может принимать значения  с вероятностью 1/4,  с вероятностью 1/2 и  с вероятностью 1/4. Чему равно среднее значение четности в указанном состоянии? Как эта величина зависит от времени?

Задача 5. Волновая функция частицы в бесконечно глубокой потенциальной яме в некоторый момент времени имеет вид , где  - ширина ямы,  - постоянная (яма расположена между точками  и ). Найти среднюю энергию частицы в этом состоянии как функцию времени.

Задача 6. Волновая функция частицы в бесконечно глубокой потенциальной яме в некоторый момент времени имеет вид , где  - постоянная (яма расположена между точками  и ). Что можно сказать о средней координате частицы в этом состоянии?

а.   б.   в.     г. среднюю координату посчитать нельзя

Задача 7. Волновая функция частицы в бесконечно глубокой потенциальной яме в некоторый момент времени имеет вид , где  - ширина ямы,  - постоянная. Как средняя координата в этом состоянии зависит от времени?

а. всегда растет  б. всегда убывает  в. не зависит от времени г. осциллирует


Домашнее задание

1. Волновая функция частицы, находящейся в бесконечно глубокой потенциальной яме, расположенной между точками  и , в некоторый момент времени имеет вид

при

, и

при

.

Какова вероятность того, что энергия частицы принимает значения ,  ?

2. Энергия частицы, находящейся в бесконечно глубокой потенциальной яме, может принимать два значения  и  с вероятностями ¼ и ¾ соответственно. Найти среднюю четность частицы как функцию времени.

3. Волновая функция частицы в бесконечно глубокой потенциальной яме в некоторый момент времени имеет вид , где  - постоянная (яма расположена между точками  и ). Как средняя координата частицы в этом состоянии зависит от времени?

А. всегда растет  б. всегда убывает  в. осциллирует  г. не зависит от времени

3


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

2773. Сложение электрических колебаний 374 KB
  Сложение электрических колебаний Приборы и принадлежности: лабораторная панель с генератором фиксированных частот, магазином сопротивлений Р-33 и реактивной нагрузкой, генератор Г3-120, фазометр Ф2-1, осциллограф С1-94. Осциллографический метод...
2774. Затухающие электрические колебания в колебательном контуре 181.5 KB
  Затухающие электрические колебания в колебательном контуре Приборы и принадлежности: лабораторная панель «Затухающие колебания», источник постоянного тока, осциллограф, магазин сопротивлений. Введение. Замкнутая электрическая цепь, состоящая ...
2775. Исследование и применение зеркального гальванометра 236 KB
  Исследование и применение зеркального гальванометра Приборы и принадлежности: гальванометр М17, лабораторная панель, длинный соленоид, катушка на вращающейся подставке. Введение. Гальванометр – это электроизмерительный прибор высокой чувствител...
2776. Измерение индукции магнитного поля электромагнита 57 KB
  Измерение индукции магнитного поля электромагнита Приборы и принадлежности: электромагнит, весы Ампера, разновес, два стабилизированных источника постоянного тока. Введение. Согласно закону Ампера на элемент тока  в магнитном поле действует сил...
2777. Изучение эффекта холла в полупроводниках 138.5 KB
  Изучение эффекта холла в полупроводниках Приборы и принадлежности: датчик Холла, электромагнит, два источника питания постоянного тока, милливеберметр, миллиамперметр, цифровой вольтметр. Введение. Одним из наиболее интересных гальваномагнитных явле...
2778. Определение точки кюри ферромагнетиков 119.5 KB
  Определение точки кюри ферромагнетиков Приборы и принадлежности: электрические печи с ферромагнитными образцами, автотрансформатор РНШ (регулятор напряжения школьный), амперметр, термопара, два милливольтметра. Введение. Основные особенности феррома...
2779. Определение магнитного момента протона 275.5 KB
  Определение магнитного момента протона Приборы и принадлежности, электромагнит ЭМ-1, источник питания постоянного тока Б5-49, измеритель магнитной индукции Ш1-9, частотомер Ч3-44, амперметр постоянного тока. Введение. Магнитное поле в веществе созда...
2780. Изучение компенсационного метода измерений 37.08 KB
  Изучение компенсационного метода измерений. Цель работы. Ознакомиться с компенсационным методом измерений. Произвести измерения с помощью потенциометра ПП-63. Компенсационный метод применяется для точного измерения ЭДС, напряжения и потенциала.
2781. Электростатическое моделирование электростатического поля 48 KB
  Цель работы: изучить свойства электростатического поля, изучить метод электростатического моделирования электростатического поля. Теория. Суммарный заряд электрически изолированной системы не может изменяться. Это закон сохранения электрического зар...