ВУЗ:
Составители:
Здесь T и ω — период и частота колебательного движения классической
частицы с энергией E в потенциальной яме. Таким образом, расстоя-
ние между соседними уровнями оказывается равным }ω. Хотя частота
ω (как и период T ) зависит от E, для целого ряда соседних уровней
(разность номеров n которых мала по сравнению с самим n) соответ-
ствующие частоты ω можно приближенно считать одинаковыми. По-
этому мы приходим к выводу, что в каждом небольшом участке ква-
зиклассической части спектра уровни расположены эквидистантно, с
интервалом }ω.
Вычислим теперь нормировочный множитель в квазиклассической
волновой функции. Поскольку волновая функция в классически недо-
ступных областях (x < a и x > b) экспоненциально затухает, вклад в
нормировочный интеграл от этих областей экспоненциально мал. Та-
ким образом, имеем:
Z
∞
−∞
|Ψ(x)|
2
dx ≈
Z
b
a
|Ψ
II
(x)|
2
dx = 1. (1.44)
Подставляя явный вид Ψ
II
(x) (см. (1.37)) в (1.44) и учитывая, что ква-
зиклассическая функция быстро осциллирует (это означает, что квад-
рат синуса может быть заменен на 1/2), получим:
B =
"
1
2
Z
b
a
dx
p(x)
#
−1/2
=
4m
T
1/2
=
2mω
π
1/2
, (1.45)
где T — классический период колебаний частицы с заданной энергией
в яме, определяемый соотношением (1.43).
Появление периода классического движения в нормировке (1.45)
не случайно и связано с вопросом в чем состоит «классичность»
квазиклассической волновой функции (1.37)
4
. Действительно, соглас-
но (1.37), (1.45), вероятность обнаружения частицы на интервале dx
(усредненная по n+1 осцилляциям квадрата синуса на интервале (a, b))
есть
dW (x) = |Ψ
II
(x)|
2
dx ≈
2m
T
dx
p(x)
=
2
T
dx
v(x)
в точном соответствии с классическим результатом dW
cl
(x) =
2 dx/(T v(x)) = 2 dt/T, где dt — время, проводимое частицей на ин-
тервале dx.
4
А также с физическим истолкованием множителя 1/
p
p(x) в квазиклассических
волновых функциях.
19
Здесь T и ω — период и частота колебательного движения классической
частицы с энергией E в потенциальной яме. Таким образом, расстоя-
ние между соседними уровнями оказывается равным }ω. Хотя частота
ω (как и период T ) зависит от E, для целого ряда соседних уровней
(разность номеров n которых мала по сравнению с самим n) соответ-
ствующие частоты ω можно приближенно считать одинаковыми. По-
этому мы приходим к выводу, что в каждом небольшом участке ква-
зиклассической части спектра уровни расположены эквидистантно, с
интервалом }ω.
Вычислим теперь нормировочный множитель в квазиклассической
волновой функции. Поскольку волновая функция в классически недо-
ступных областях (x < a и x > b) экспоненциально затухает, вклад в
нормировочный интеграл от этих областей экспоненциально мал. Та-
ким образом, имеем:
Z ∞ Z b
2
|Ψ(x)| dx ≈ |ΨII (x)|2 dx = 1. (1.44)
−∞ a
Подставляя явный вид ΨII (x) (см. (1.37)) в (1.44) и учитывая, что ква-
зиклассическая функция быстро осциллирует (это означает, что квад-
рат синуса может быть заменен на 1/2), получим:
" Z #−1/2 1/2 1/2
1 b dx 4m 2mω
B= = = , (1.45)
2 a p(x) T π
где T — классический период колебаний частицы с заданной энергией
в яме, определяемый соотношением (1.43).
Появление периода классического движения в нормировке (1.45)
не случайно и связано с вопросом в чем состоит «классичность»
квазиклассической волновой функции (1.37)4 . Действительно, соглас-
но (1.37), (1.45), вероятность обнаружения частицы на интервале dx
(усредненная по n+1 осцилляциям квадрата синуса на интервале (a, b))
есть
2m dx 2 dx
dW (x) = |ΨII (x)|2 dx ≈ =
T p(x) T v(x)
в точном соответствии с классическим результатом dWcl (x) =
2 dx/(T v(x)) = 2 dt/T, где dt — время, проводимое частицей на ин-
тервале dx.
4А
p
также с физическим истолкованием множителя 1/ p(x) в квазиклассических
волновых функциях.
19
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- …
- следующая ›
- последняя »
