Консультация # 190950: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:В момент времени t = 0 волновая функция частицы в одномерной потенциальной яме шириной a с непроницаемыми стенками является равновероятной суперпозицией второго и четвертого возбужденных состояний.Считая,чтомассачастицыравна m0,найдите среднее значение импульса частицы в да...
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:В момент времени t = 0 волновая функция частицы в одномерной потенциальной яме шириной a с непроницаемыми стенками является равновероятной суперпозицией второго и четвертого возбужденных состояний.Считая,чтомассачастицыравна m0,найдите среднее значение импульса частицы в данном состоянии.
Уровни энергии частицы массы m в одномерной потенциальной яме шириной a с непроницаемыми стенками даются формулой En = (pi2h2n2)/(2a2m), здесь и далее под h подразумевается h перечеркнутое, pi - число пи, n = 1,2, ... Соответствующие волновые функции имеют вид ψn(x,t) = un(x)exp(-iEnt/h), где un = √(2/a)sin(pinx/a) при
0 < x < a, и un(x) = 0 вне этого интервала. Среднее значение импульса определяется выражением <p> = ∫ψ*pψdx. (1) Здесь p - оператор импульса, равный (h/i)d/dx, звездочка означает комплексное сопряжение, интеграл берется в пределах от 0 до a. Нас интересует значение импульса в состоянии, которое описывается волновой функцией ψ(x,t)= (1/√2)ψn(x,t) + (1/√2)ψm(x,t). (2) Интегрируя по частям и учитывая, что un(x) = 0, вне интервала (0,a) легко убедиться, что ∫un(dum/dx)dx = - ∫um(dun/dx)dx и ∫un(dun/dx)dx = 0. (3) Подставляя (2) в (1) и принимая во внимание (3), после преобразований можно получить <p> = h(∫un(dum/dx)dx)sin((Em -
En)t/h). Мы видим что, в общем случае, среднее значение импульса осциллирует с частотой, пропорциональной Em - En. Однако, при n = 2, m = 4 интеграл ∫un(dum/dx)dx равен нулю, поэтому <p> = 0.
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались.
Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора -
для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение.
Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал,
который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом.
Заходите - у нас интересно!