Задачи по радиоспектроскопии. Куприянова Г.С - 30 стр.

UptoLike

Рубрика: 

iae Eae aHe Va te
mn n
iE E t
nn
iE E t
mn m nm
iE E t
nm m
iE E t
nm nm nm nm
h
hh h h
δδ ω
&
cos
() () () ()−−
+=+ ,
здесь использованы следуюшие обозначения:
VV
HHE
nm n m
nm n m m nm
=< >
=< >=
ϕϕ
ϕϕ δ
|
$
|
|
$
|
0
Окончательно получим:
ia V e t
nnm
m
iE E t
nm
h
h
&
cos
()
=
ω
(3.6)
Если учесть, что
cos
ω
ωω
t
ee
it it
=
+
2
, а члены вида
e
it
nm
()
ωω
+
, где
ω
nm
nm
EE
=
h
, в
(3.6) будут очень сильно осциллировать, то наибольший вклад в (3.6) будут вносить
слагаемые вида Vae
nm m
it
nm
()
ωω
. Уравнение (3.6) будем решать методом последо-
вательных приближений.
Пусть в момент времени t=0 система с достоверностью находилась на уровне m, т.е.
с
m
(0)=1, c
n
(0)=0. Тогда |с
n
(t)|
2
- является вероятностью перехода с уровня m на уровень
n согласно определению (3.1)
ic V e
nnm
it
nm
h
&
()
=
ωω
, тогда
c
i
Ve dt
V
e
nnm
it
t
nm
nm
it
nm nm
=− =
−−
hh
() ()
()
()
ωω ωω
ωω
0
1.
Тогда вероятность перехода за время действия t постоянного возмущения будет:
Pcc
V
ee
nm n m
nm
nm
it it
nm nm
=⋅=
−−
−−
||
()
()( )
() ()
2
22
11
h
ωω
ωω ωω
P
V
t
V
t
t
t
nm
nm
nm
nm nm
=
⋅=
4
2
2
2
2
22
2
2
2
2
2
2
||
()
sin ( )
||
sin ( )
()
hh
ωω
ωω
Δ
Δ
.
Таким образом, вероятность перехода определяется функцией
sin
()
2
2
2
2
Δ
Δ
t
t
, где Δ=ω
nm
-ω.
Можно доказать /8/, что при больших временах t имеет место следующая формула
lim
sin
()
t
t
t
→∞
=
2
2
α
πα
δα
(3.7)
                   i ( En − Em ) t                   i ( En − Em ) t                                  i ( En − Em ) t                            i ( En − Em ) t
i h δ m n a& n e          h
                                     + En an e              h
                                                                       δ m n = am Hn m e                     h
                                                                                                                          + Vn m a m cos ω t e          h
                                                                                                                                                                   ,

здесь использованы следуюшие обозначения:
Vn m =< ϕ n |V$ |ϕ m >
H n m =< ϕ n | H$ 0 |ϕ m >= E mδ n m

Окончательно получим:
                              i ( En − Em ) t
i h a& n = ∑ Vn m e                  h
                                                cos ω t                                                                                                                (3.6)
            m


                                                     e i ω t + e −i ω t                 i ( ω +ω ) t              E − Em
Если учесть, что cos ω t =                                              , а члены вида e n m         , где ω n m = n     ,в
                                                             2                                                       h
(3.6) будут очень сильно осциллировать, то наибольший вклад в (3.6) будут вносить
                                                 i ( ω n m −ω ) t
слагаемые вида Vn m a m e                                           . Уравнение (3.6) будем решать методом последо-

вательных приближений.
    Пусть в момент времени t=0 система с достоверностью находилась на уровне m, т.е.
сm(0)=1, cn(0)=0. Тогда |сn(t)|2 - является вероятностью перехода с уровня m на уровень
n согласно определению (3.1)
                             i ( ω n m −ω ) t
    i h c&n = Vn m e                            , тогда

          i
                t
                   i ( ω −ω ) t         Vn m         i ( ω −ω ) t
    cn = − Vn m ∫ e n m         dt =               (e n m         − 1) .
          h     0
                                     h(ω − ω n m )

Тогда вероятность перехода за время действия t постоянного возмущения будет:

                •
                                           |Vn m |2                      i ( ω n m −ω ) t            − i ( ω n m −ω ) t
    Pn m = c ⋅ cm =                                                 (e                      − 1)(e                        − 1)
                                     h (ω − ω n m )
                n                     2                       2



                                                                                                    2 Δ
                        4|Vn m |2                          ω nm − ω                     |Vn m |2 sin ( 2 t ) 2
     Pn m =                                     sin 2 (                          ⋅t ) =         ⋅           ⋅t .
                h (ω − ω n m )
                   2                        2
                                                                    2                     h2        Δ 2
                                                                                                   ( t)
                                                                                                    2
                                                                                                                                           Δ ⋅t
                                                                                                                                      sin 2
Таким образом, вероятность перехода определяется функцией                                                                                   2 , где Δ=ω -ω.
                                                                                                                                                       nm
                                                                                                                                        Δ ⋅t 2
                                                                                                                                      (     )
                                                                                                                                         2
Можно доказать /8/, что при больших временах t имеет место следующая формула
        sin 2 α t
    lim           = δ (α )                                                                                                                                             (3.7)
    t →∞ π tα 2