23100

Квантування енергії лінійного гармонічного осцилятора

Доклад

Физика

Тоді гамільтоніан для такої системи буде: Класичний гармонічний осцилятор має розв’язки: і де А амплітуда ω – частота δ – початкова фаза коливань. Перетворимо це рівняння введемо безрозмірні величини та З урахуванням останнього рівняння Шредігера перепишеться як 1 Асимптотична поведінка розв’язку рівняння 1 при х→∞: Тоді 2 причому uzобмежена на нескінченності. Шукаючи розв’язок у вигляді степеневого ряду знаходимо рекурентну формулу для коефіцієнтів ряду: Розв’язки можуть бути або парними або непарними тобто або...

Украинкский

2013-08-04

202.5 KB

8 чел.

34. Квантування енергії лінійного гармонічного осцилятора.

Лінійний гармонічний осцилятор – це фізична система, що виконує одновимірні малі коливання.

Нехай частинка коливається в навколо положення рівноваги x0=0 в потенціалі V(x), тоді ми можемо розкласти наш потенціал в ряд поблизу положення рівноваги:

Покладемо =0, =0 , так як положення рівноваги відповідає мінімуму потенціальної енергії. . Позначимо =k=2. Тоді гамільтоніан для такої системи буде:

Класичний гармонічний осцилятор має розв’язки:  і , де А- амплітуда, ω – частота, δ – початкова фаза коливань. Енергія класичного гармонічного осцилятора:

Для переходу від класичної механіки до квантової , та ,    , - квантовий гамільтоніан

Рівняння Шредінгера () для стаціонарних станів запишеться як .  Перетворимо це рівняння  ,

введемо безрозмірні величини та

З урахуванням останнього рівняння Шредігера перепишеться як

    (1)

Асимптотична поведінка розв’язку рівняння (1) при х→∞:

Тоді  (2),  причому u(z)обмежена на нескінченності.

(2) в (1): . Шукаючи розв’язок у вигляді степеневого ряду   знаходимо рекурентну формулу для коефіцієнтів ряду:

Розв’язки можуть бути або парними або непарними, тобто або а1=0, а0 0 (парні)

або а0=0, а1 0 (непарні)

.

Отже треба обірвати ряд:

Отже енергія осцилятора набуває лише дискретних значень :

Енергія в основному стані. Рівні енергії еквідистантні, тобто енергія може змінюватись на однакову величину , яку назвали квантом енергії.

Розв’язками рівня Шредінгера для гармонічного осцилятора є хвильова функція вигляду

:

де  - поліноми Ерміта


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

71603. ОБЪЕКТ И СУБЪЕКТ В СОДЕРЖАНИИ ПРАВООТНОШЕНИЯ ПО УСЫНОВЛЕНИЮ РЕБЕНКА 114.5 KB
  Как известно участниками правоотношений являются субъекты права под которыми понимаются лица и их объединения выступающие в качестве носителей предусмотренных законом прав и обязанностей. Таким образом рассматривая институт усыновления отметим что субъектом является...
71604. ПУТИ СОКРАЩЕНИЯ ФОРМ ЛИЦЕНЗИРУЕМОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 154 KB
  Уменьшение лицензируемых видов деятельности следует связывать с пониманием ограничительной роли лицензионной системы и выявлением в ходе правоприменительной деятельности отсутствия необходимости в столь жестком регулятивном механизме в отношении большинства видов деятельности.
71605. ЮРИДИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРЕЗУМПЦИИ ВИНОВНОСТИ В ГРАЖДАНСКОМ ПРАВЕ 67.5 KB
  Проблемам юридической техники в отечественной правовой науке традиционно не уделялось должного внимания а проводившиеся исследования почти исключали сферу частного права поскольку его существование не признавалось официальной политико-правовой доктриной.
71606. ИЗМЕНЕНИЕ ФУНКЦИЙ РОССИЙСКОЙ ТАМОЖНИ В УСЛОВИЯХ РАЗВИТИЯ РЫНОЧНОЙ ЭКОНОМИКИ КАК ОДНА ИЗ ЦЕЛЕЙ АДМИНИСТРАТИВНОЙ РЕФОРМЫ В РОССИИ 77 KB
  Указом Президента России от 23 июля 2003 г. Понятие функция федерального органа исполнительной власти означает нормативно установленный вид властной деятельности органа государства постоянно осуществляемый им в масштабах Российской Федерации.
71607. ОРГАНЫ МЕСТНОГО САМОУПРАВЛЕНИЯ КАК ОРГАНЫ ОПЕКИ И ПОПЕЧИТЕЛЬСТВА: ПРОБЛЕМЫ РЕГИОНАЛЬНОГО ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА 81 KB
  Еще в период существования советского государства законодатель наделил местные администрации в РСФСР полномочиями на осуществление функций опеки и попечительства установив их компетенцию в Положении об органах опеки и попечительства в РСФСР от 30 апреля 1986 г.
71608. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 1.4 MB
  Электрическая тяга является основным потребителем электроэнергии на железнодорожном транспорте. Удовлетворение потребностей железнодорожного транспорта в электроэнергии осуществляется в основном путем присоединения железнодорожных установок к районным сетям энергосистемы.
71610. Каузальная атрибуция в межличностном общении студентов 158 KB
  Изначально идея познания человеком окружающего мира находилась в русле философской теории познания и рассматривалась только в русле отношений с природой. Если первое относится только к миру духовных сущностей идей то второе годно для познания чувственных вещей которые изменчивы...