Методические указания к решению задач по квантовой теории для студентов физического факультета. Часть II - 21 стр.

UptoLike

23
1.18. Для рассматриваемого случая уравнение Шредингера
ψ=ψ
ω
+
ψ
ExEex
m
dx
d
m
v
h
2
2
2
22
22
может быть сведено к задаче гармонического осциллятора выделением
полного квадрата в выражении потенциальной энергии. Вводя
,
m
Ee
xx
2
1
ω
=
v
,x
m
1
ω
=ξ
h
,
m
Ee
EE
2
2
2
1
2
ω
+=
v
приходим к уравнению
ψ=ψ
ω
+
ψ
1
2
1
2
2
1
22
22
Ex
m
dx
d
m
h
и можем записать собственные функции
(
)
ξ=ψ
ξ
nnn
HeC
2
2
и собственные значения оператора энергии
2
2
2
2
2
1
ω
ω
+=
m
Ee
nE
n
v
h .
2.1. В силу равновероятности различных значений L
z
имеем
.
)l(l
e
e
d
d
)l(
e
d
d
)l(m)l(L
)l(
l
m
m
l
lm
z
3
1
1
1
122
12212
0
1
2
2
1
0
0
2
2
1212
+
=
α
+
=
α
+=+=
=α
α
+α
=α
=
α
=
Равноправность координатных осей x, y, z позволяет получить
)1(3
22
+==++= llLLLL
2
z
2
z
2
y
2
x
LL .
2.2. Используя коммутационные соотношения:
[]
ikki
ix,p
δ
= h
)
,
[
]
niknki
x
ˆ
ix
ˆ
,l
ˆ
ε= ,
[
]
niknki
p
ˆ
ip
ˆ
,l
ˆ
ε= .
получаем правила коммутации для операторов
zx
L,L
)
)
друг с другом
=
==
×
zyzyzzzxxzxz
LpzpypzpyLLLLLLL
.Lipzpxi
LppLzpLyyLLpzLpypzLpyL
yxz
zyyzzzzzyzzyzzz
=
+=
=
=+=
hh