作者lttlstrngth (★小强♂≠坏人)
看板NTUEE113HW
标题[讨论] 薛丁格方程式
时间Fri Nov 27 00:49:55 2009
今天就由小强来讲解一下薛丁格方程式~
可能对於不清楚的人们有一点帮助~
让期中不及格的人来讲解好像有点...
那"薛丁格方程式"的起源要先从"测不准定理"开始
那就是说对於微小粒子,有一些operator不能同时测得(那其实有公式...)
所以有一个很聪明的人~"薛丁格"想到了一个方法(方程式)
利用
^
HΨ=EΨ
来求得
Ψ(一个函数)(先别管她能干嘛)
E是个常数,EΨ代表Operator对於Ψ做出E的值
那operator的意思就是可以求该种数值的操作子~
那我们就先用One particle in the box(One Dimensional)来说明
一个长度为a的区间,因为是个box~
所以说没办法到外面,因此假设其位能(跟老师假设的不一样喔)
V(x)=0 (0﹤x﹤a)
V(x)=∞ (x﹥a, x﹤0)
那麽此时
_2 2
^ - h d
H = ── (──) + V(位能)
打不出partial真抱歉...
2m dx
即是Hamitonion能量操作子(老师一直说得鬼东东)
使用该薛丁格方程式
^
HΨ=EΨ
来求
Ψ
那顺序是这样的:
1.Use Schodinger Equation
2.boundary condition
3.normalization
那第一步时,带入式子後
_-2
Ψ微分二次=
Ψ 2mE h
_-2 2
此时假设
2mE h =
-k (因为微分两次,所以如此假设)
因为经验法则(?)(跟e有关就是了)
所以假设
Ψ=Acos(kx) + Bsin(kx) (也可以假设e,但e出来的isinθ图形难以想像)
此时就是步骤二啦!!
带入边界条件(boudary condition)
Ψ(0) = 0
Ψ(a) = 0 (因为此波函数要连续,但外面不存在粒子)
A = 0
ka = nπ
nπ
所以呢~可以得到 A B 求到
Ψ(x) = Bsin kx = Bsin ─ x (因k是变数,所以用a常数换)
a
再来就是第三步搂~
normalization及是标准化(存在机率等於一)
a 2 2 nπ
∫ |B|sin θdx =1 (θ= ─ x)
0 a
接下来就是数学问题了(自己去积分)
可以利用
2 1
sin θ= ──( 1 + cosθ)
2
因此求得
a 2 a
∫ sin θdx = ─
0 2
接下来自己求
B,
k, 还有
Ψ
(B取正就好了...也不要放i,不然你就不用作图了...Orz)
(注意:Ψ函数中有n的常数变数呦~)
==========================================================================
接下来要说明
^
< n|o|m >
那其实
< n|称之为bra
|m >称之为ket
^
如果一个Operator A 对於kit来操作时(产生值 a ),记为
^
A|m > = a|m > (重点:a 为常数)
所以之前有一个诡异的式子:
^ ^
< n|H|m > = < m|H|n >*
|| ||
< n|Em|m > = < m|En|n >* (换成数值)
|| ||
Em < n|m > = En* < m|n >* (提出常数)
||
En* < n|m >
所以得到Em = En*(其中n = m)
其中用到了Orthognal & Normal
即
< n|m > =0 (n = m,Orthognal正交)
< n|m > =1 (n≠m ,Normal标准化)
为什麽呢~那这要从符号的定义下啦~(< n|m >就是积分简化)
2
∫ |Ψn(x)| dτ=1
∫ Ψn(x)* Ψm(x) dτ=0
===========================================================================
那今天的解说就到此节束啦~
第一章其他重点下一篇再说
(dipole例外)
有问题先推文提出我下一篇再一起说明
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无论如何 都要像 ╱˙﹏˙ ◢ 垃圾堆里的猫 一样坚强!
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3F:推 storym94374:小强老师~ 11/27 00:53
4F:→ lttlstrngth:先提出下一篇要po什麽吧...我第一章终於搞懂了... 11/27 00:55
5F:→ lttlstrngth:忘了说明,Ψ是波函数,本身没物理意义,但对於求其他 11/27 00:57
6F:→ lttlstrngth:对於粒子的性质有很大的功用 11/27 00:58
7F:推 ha531102:推~ (...这是化学在教的吗? 11/27 01:29
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16F:→ hiro920463:eigenvalue 是实数 (En = En*) 11/27 13:16
嗯嗯...我错了m(_ _)m...已修正。
17F:推 e2167471:下次直接打教学吧 不用客气的 11/28 13:07
好...但也要有人想看续集才有喔...
18F:推 a088753349:推~ 11/28 17:43
19F:→ johnjohnlin:ket, not kit 11/28 20:57
我礼拜五的时候一直跟别人说:你看~是ket~(没抄错)(但没发现打错字...)
感谢大家的纠正~
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