19070

Одномерный гармонический осциллятор: простейшие вычисления с осцилляторными функциями

Практическая работа

Физика

Семинар 15. Одномерный гармонический осциллятор: простейшие вычисления с осцилляторными функциями В различных задачах квантовой механики приходится вычислять интегралы с осцилляторными функциями. Проблема заключается в том что явных выражений для функций с большим...

Русский

2013-07-11

290 KB

3 чел.

Семинар 15.

Одномерный гармонический осциллятор: простейшие вычисления с осцилляторными функциями

В различных задачах квантовой механики приходится вычислять интегралы с осцилляторными функциями. Проблема заключается в том, что явных выражений для функций с большими номерами у нас нет (есть только рекуррентные соотношения для коэффициентов полиномов Эрмита), а даже если бы они и были вычисления были бы очень громоздки. Тем не менее, такие интегралы с осцилляторными функциями легко вычисляются и без явных выражений для этих функций только на основе рекуррентных соотношений.

Цель занятия – научиться вычислять интегралы с очцилляторными функциями на основе рекуррентных соотношений для полиномов Эрмита, а также рассмотреть ряд задач, связанных с осциллятором.

Задача 1. Для полиномов Эрмита справедливы следующие рекуррентные соотношения.

Используя указанные тождества доказать, что

где  - нормированные волновые функции стационарных состояний осциллятора (сделать на доске с подробными комментариями).

Задача 2. Для -го стационарного состояния осциллятора найти , , , , ,  (сделать на доске с подробными комментариями). Как объяснить рост дисперсии координаты и импульса осциллятора с ростом ?

Задача 3. Осциллятор находится в -ом стационарном состоянии. Найти среднее значение полной, потенциальной и кинетической энергий.

Задача 4. В момент времени  нормированная волновая функция осциллятора имеет вид

Найти среднюю координату осциллятора в этом состоянии как функцию времени. Найти также поток вероятности при  как функцию времени. Дать физическую интерпретацию полученных результатов.

Задача 5. Волновая функция гармонического осциллятора в некоторый момент времени имеет вид  ( - безразмерная координата осциллятора). Найти среднюю координату осциллятора как функцию времени.

Задача 6. Волновая функция осциллятора в момент времени  имеет вид , где  - безразмерная координата осциллятора,  - постоянная. Будет ли средняя координата осциллятора в этом состоянии зависеть от времени?

Задача 7. Для каких значений индексов  и  отличен от нуля интеграл , где  и  собственные функции осциллятора,  - оператор координаты?

А. если индексы  и  совпадают  б. если индексы  и  - числа одной четности в. если индексы  и  отличаются на 2  г. если индексы  и  отличаются на 1

Задача 8. Для каких значений индексов  и  отличен от нуля интеграл , где  и  собственные функции осциллятора,  - оператор координаты?

А. только если индексы  и  совпадают  б. если индексы  и  - числа одной четности  в. если индексы  и  совпадают или отличаются на 2  г. только если индексы  и  отличаются на 2

Задача 9. Какой формулой (с точностью до безразмерного множителя) определяется интеграл , где  и  нормированные собственные функции осциллятора,  - оператор координаты?

А.   б.   в.   г.

Задача 10. Для каких значений индексов  и  отличен от нуля интеграл , где  и  собственные функции осциллятора,  - оператор импульса?

А. если индексы  и  совпадают  б. если индексы  и  отличаются на 1 в. если индексы  и  отличаются на 2  г. если индексы  и  - числа одной четности

Задача 11. Для каких значений индексов  и  отличен от нуля интеграл , где  и  собственные функции осциллятора,  - оператор импульса?

А. только если индексы  и  совпадают  б. только если индексы  и  отличаются на 2 в. если индексы  и  совпадают или отличаются на 2  г. если индексы  и  - числа одной четности

Задача 12. Какой формулой (с точностью до безразмерного множителя) определяется интеграл , где  и  нормированные собственные функции осциллятора,  - оператор импульса?

А.    б.    в.    г.

Задача 13. Волновая функция осциллятора в момент времени  равна

а.    б.

в.    г.

В каком из этих состояний средняя координата осциллятора не зависит от времени?

Задача 14. Потенциальная энергия частицы имеет вид

(«половина осциллятора»). Используя решение стационарного уравнения Шредингера для осциллятора найти волновые функции и энергии стационарных состояний частицы в таком потенциале.

Задача 15. Потенциальная энергия частицы имеет вид . Используя решение стационарного уравнения Шредингера для осциллятора найти волновые функции и энергии стационарных состояний частицы в таком потенциале.


Домашнее задание

Задачи (из вышеперечисленных), оставшиеся нерешенными, задать на дом.

4


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

25024. Виды и формы консультирования в связях с общественностью 31.29 KB
  Методологическая классификация профессионально ориентирована на самих консультантов так как квалифицирует их в зависимости от методов работы. Следует отметить также что классификации публикуемые национальными и международными ассоциациями консультантов часто объединяют предметный и методологический подходы правда ориентируясь больше на первый. Примером такого синтетического подхода классификация Европейского справочникауказателя консультантов по экономике и управлению издаваемого под эгидой ФЕАКО. Выделяют два вида экспертного...
25025. Деятельность политического консультанта во время избирательной кампании 94.15 KB
  Избирательная кампания система агитационных мероприятий проводимых политическими партиями и независимыми кандидатами с целью обеспечить себе максимальную поддержку избирателей на предстоящих выборах. Другая причина обусловливающая необходимость психологического сопровождения клиента связана с крайне напряженным ритмом кампании и с тем что личность кандидата его время его работоспособность и самочувствие являются главным ресурсом кампании. Подготовка клиента к публичным выступлениям Полноценная подготовка заключается в написании речей...
25026. Историческое становление связей с общественностью 42.23 KB
  Под активизацией связей с общественностью он понимал наращивание усилий политических институтов для создания климата доверия в национальном масштабе. Значительную роль в развитии политических связей с общественностью сыграли PRтехнологии президента А. Они появились в Бостоне в 1900 году и в ближайшее десятилетие стали необходимым инструментом для многих сфер бизнеса проводили PRконсультирование в разных областях жизни отрабатывали новейшие PRтехнологии и во многом вытеснили юристов из традиционной сферы лоббирования интересов компаний...
25027. Паблик рилейшнз как социальный феномен 40.75 KB
  Паблик рилейшнз связи с общественностью как социальный феномен решает задачи коммуникативной организации в обществе. Целью работы связей с общественностью становится налаживание позитивных отношений между организацией и ее общественностью. Развитие паблик рилейшнз в России связывают с демократическими преобразованиями проведением политики гласности адекватной необходимостью установления взаимоотношений с общественностью. Ускоренный научнотехнический прогресс информационный бум стали причиной интенсификации различного рода коммуникаций и...
25028. Сферы функционирования связей с общественностью в современном обществе 15.88 KB
  Сферы функционирования связей с общественностью в современном обществе Поле функционирования паблик рилейшнз в современном обществе охватывает практически все виды общественных отношений и основные виды профессиональной деятельности как различных организаций так и отдельных лидеров имидж которых является важнейшим фактором их успеха в социальном взаимодействии. В современной России как и во всем цивилизованном мире связи с общественностью функционируют в различных сферах общественной жизни. Это приводит к снижению бума вокруг политического...
25029. Общественность и общественное мнение как главные объекты PR-деятельности 28.34 KB
  Общественность и общественное мнение как главные объекты PRдеятельности Объектом любой деятельности является та часть окружающей действительности в том числе и социальной которая подвергается целенаправленному воздействию со стороны субъекта с помощью определенных средств. Применительно к паблик рилейшнз ее объектом может быть либо общественное мнение либо общественность. В свою очередь признаками публичности являются: ♦ связь с какойлибо общностью людей в деятельностном аспекте общественное мнение общественные дела и т. Общественное...
25030. Характеристика информационных, имиджевых и корпоративных PR-документов 35.5 KB
  Бэкграундер – справочная информация по теме информация о компании статистика которая может быть использована СМИ при подготовке материалов. Самостоятельный документ направляется в СМИ или входит в состав пресскита; Справочная информация о компании и входит в состав прессрелиза. Бэкграундер содержит информацию о профиле работы компании о ее продуктах услугах успехах о новых направлениях деятельности. Структура бэкграундера: История и этапы развития компании Легенда Современное состояние Спонсорские программы Кризис и выход из...
25031. Виды рабочих мероприятий связей с общественностью: презентация, прием, выставка 23.79 KB
  Обычно все презентации подчиняются логической схеме: Встреча представление гостей и участников со стороны организации. Мини прессконференция – всем представителям организации предоставляется слово для краткого выступления примерно 25 минут. Презентация общественной организации фирмы акционерного общества корпорации и т. Целью такой презентации прежде всего является создание имиджа этой организации.
25032. Формы взаимодействия связей с общественностью со СМИ: пресс-прием, пресс-конференция, пресс-тур 30.09 KB
  Формы взаимодействия связей с общественностью со СМИ: прессприем прессконференция пресстур Существует несколько разновидностей прессмероприятий каждое из которых имеет свои отличительные признаки способы воздействия и границы применения. Прессприем Прессприем – неформальное мероприятие с относительно произвольным сценарием. Может проходить в формате прессланча или прессужина. Прессланч – специальное событие с участием первых лиц компании и ограниченного числа журналистов которые поддерживают постоянные контакты с организацией и...