Чтение онлайн

на главную - закладки

Жанры

Квантовая механика и интегралы по траекториям
Шрифт:
empty-line/>

(4.56)

Используя теперь для коэффициентов an выражение (4.50), получаем

(x,t

2

)

=

n=1

n

(x)

exp

i

h

E

n

(t

2

– t

1

)

*

n

(y)

f(y)

dy

=

=

n=1

n

(x)

*

n

(y)

exp

i

h

E

n

(t

2

– t

1

)

f(y)

dy

.

(4.57)

Эта

формула выражает волновую функцию в момент времени t2 через волновую функцию f(x), относящуюся к моменту времени t1. Ранее мы выражали это соотношением

(x,t

2

)

=

K(x,t

2

;y,t

1

)

f(y)

dy

.

(4.58)

Сравнивая его с предыдущим, мы окончательно получаем искомое выражение для ядра K(2,1):

K(x

2

,t

2

;x

1

,t

1

)

=

=

n=1

n

(x

2

)

*

n

(x

1

)

exp

i

h

E

n

(t

2

– t

1

)

,

если t

2

> t

1

,

0,

если t

2

< t

1

.

(4.59)

Задача 4.10. Проверьте, что ядро K определённое соотношением (4.59), удовлетворяет уравнению Шрёдингера.

Представление ядра K в виде (4.59) оказывается очень полезным при переходе к более привычным изложениям квантовой механики. Ядро, определённое ранее как интеграл по траекториям, выражено здесь лишь через решения дифференциального уравнения (4.42).

Задача 4.11. Покажите, что в трёхмерном случае частные решения уравнения для свободных частиц

p

=

e

(i/h)p·r

(4.60)

соответствуют энергии Ep=p^2/2m. Докажите свойство ортогональности, рассматривая в качестве индекса n вектор p, т.е. докажите, что для p/=p'

r

 

*

p

p'

d^3r=0

даже если E

p

=E

p'

.

(4.61)

В этом случае ядром, описывающим движение свободной частицы, будет выражение

K

0

(r

2

,t

2

;r

1

,t

1

)

=

 

p

exp

i

h

p·(r

2

– r

1

)

exp

ip^2(t1– t1)

2hm

.

(4.62)

Так как векторы p составляют континуум, сумма по «индексам» p фактически эквивалентна интегралу по всем значениям p, т.е.

 

p

=

p

 

d^3p

(2h)^3

.

(4.63)

Ядро для случая свободной частицы запишется как

K

0

(r

2

,t

2

;r

1

,t

1

)

=

p

 

exp

i

h

p·(r

2

– r

1

)

exp

ip^2(t1– t1)

2hm

d^3p

(2h)^3

.

(4.64)

Задача 4.12. Вычислите интеграл (4.64) в квадратурах. Покажите, что результат при этом получается в том виде, какой действительно должен быть у ядра для свободной частицы [т.е. представляет собой трёхмерное обобщение выражения (3.3)].

§ 3. Нормировка волновых функций свободной частицы

Вывод формулы для ядра в случае свободной частицы, приведённый в задаче 4.11, неудовлетворителен по двум причинам, которые связаны между собой. Во-первых, понятие суммы по различным состояниям n, использованной в выражении (4.62), не удовлетворительно, если состояния принадлежат непрерывному спектру, что имеет место в случае свободной частицы. Во-вторых, волновые функции для свободных частиц [плоские волны], хотя и являются ортогональными, однако не могут быть нормированы, так как

Поделиться:
Популярные книги

Идеальный мир для Лекаря 19

Сапфир Олег
19. Лекарь
Фантастика:
юмористическое фэнтези
аниме
5.00
рейтинг книги
Идеальный мир для Лекаря 19

Последний Паладин. Том 2

Саваровский Роман
2. Путь Паладина
Фантастика:
фэнтези
попаданцы
аниме
5.00
рейтинг книги
Последний Паладин. Том 2

Личный аптекарь императора

Карелин Сергей Витальевич
1. Личный аптекарь императора
Фантастика:
городское фэнтези
попаданцы
аниме
фэнтези
5.00
рейтинг книги
Личный аптекарь императора

Монстр из прошлого тысячелетия

Еслер Андрей
5. Соприкосновение миров
Фантастика:
попаданцы
аниме
фэнтези
5.00
рейтинг книги
Монстр из прошлого тысячелетия

Личный интерес

Вечная Ольга
Порочная власть
Любовные романы:
современные любовные романы
5.00
рейтинг книги
Личный интерес

Мастер порталов

Лисина Александра
8. Гибрид
Фантастика:
боевая фантастика
попаданцы
технофэнтези
аниме
фэнтези
5.00
рейтинг книги
Мастер порталов

Я до сих пор не князь. Книга XVI

Дрейк Сириус
16. Дорогой барон!
Фантастика:
юмористическое фэнтези
попаданцы
аниме
5.00
рейтинг книги
Я до сих пор не князь. Книга XVI

Служанка. Второй шанс для дракона

Шёпот Светлана
Любовные романы:
любовно-фантастические романы
5.00
рейтинг книги
Служанка. Второй шанс для дракона

Скрываясь в тени

Мазуров Дмитрий
2. Теневой путь
Фантастика:
боевая фантастика
7.84
рейтинг книги
Скрываясь в тени

Я — Легион

Злобин Михаил
3. О чем молчат могилы
Фантастика:
боевая фантастика
7.88
рейтинг книги
Я — Легион

Страж Кодекса. Книга IV

Романов Илья Николаевич
4. КО: Страж Кодекса
Фантастика:
фэнтези
попаданцы
аниме
5.00
рейтинг книги
Страж Кодекса. Книга IV

Серпентарий

Мадир Ирена
Young Adult. Темный мир Шарана. Вселенная Ирены Мадир
Фантастика:
фэнтези
готический роман
5.00
рейтинг книги
Серпентарий

Ликвидатор на службе Империи

Бор Жорж
1. Ликвидатор на службе Империи
Фантастика:
фэнтези
аниме
5.00
рейтинг книги
Ликвидатор на службе Империи

Призыватель нулевого ранга

Дубов Дмитрий
1. Эпоха Гардара
Фантастика:
аниме
фэнтези
фантастика: прочее
5.00
рейтинг книги
Призыватель нулевого ранга