ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
67
......1
...
!1
2
!
2
...
!3!2
1
2
2
2
264
2
2
+++++=
=+
+
+
+++++=
+
+
+
k
k
k
k
kk
bb
kk
å
χχχ
χχχχ
χ
χ
Ñîñòàâèì îòíîøåíèå äâóõ ñîñåäíèõ êîýôôèöèåíòîâ ýòîãî áåñêîíå÷-
íîãî ðÿäà:
.
2
)
2
(
!1
2
!
2
1
2
k
k
k
k
b
b
k
k
=≈
+
=
−
+
(17.18)
Íî òî÷íî òàêîå æå ñîîòíîøåíèå ìû ïîëó÷èëè äëÿ êîýôôèöèåíòîâ
ðÿäà (17.14). Ñîïîñòàâëÿÿ åìó ôóíêöèþ
,
2
χ
e
ìû äîëæíû ïîòðåáîâàòü,
÷òîáû ýòîò ðÿä îáðûâàëñÿ íà êàêîì-òî ÷ëåíå (â ïðîòèâíîì ñëó÷àå ôóíêöèÿ
(17.14) áóäåò ðàñõîäÿùåéñÿ). Áóäåì ñ÷èòàòü, ÷òî ïîñëåäíèì ÷ëåíîì â ýòîì
ðÿäå áóäåò ÷ëåí ñ íîìåðîì n:
,0,0
2
=≠
+
nn
aa
òîãäà èç (17.16)ñëåäóåò,
÷òî
.12 +== n
n
λλ
(17.19).
Ôîðìóëà (17.10) ïðè ó÷åòå (17.19) äàåò äëÿ ýíåðãèè êâàíòîâîãî ãàð-
ìîíè÷åñêîãî îñöèëëÿòîðà ÷ðåçâû÷àéíî âàæíóþ ôîðìóëó:
.
2
1
+= nÅ
ω
h
(17.20).
Ïðè ñîñòàâëåíèè ðÿäà (17.14) ïðåäïîëàãàëîñü, ÷òî èíäåêñ ñóììèðî-
âàíèÿ ïðîáåãàåò âñåâîçìîæíûå çíà÷åíèÿ îò 0 äî áåñêîíå÷íîñòè. Îáðûâàÿ
ðÿä íà ÷ëåíå ñ èíäåêñîì n, ìû ïî-ïðåæíåìó ìîæåì ñ÷èòàòü, ÷òî ýòîò èíäåêñ
ïðèíèìàåò âñå çíà÷åíèÿ, íà÷èíàÿ îò íóëÿ. Ðàññìîòðèì, ÷òî ïîëó÷èòñÿ, åñëè
n=0. Ïðè ýòîì, êàê ñëåäóåò èç ôîðìóëû (17.20), ýíåðãèÿ îñöèëëÿòîðà îêà-
çûâàåòñÿ íå ðàâíîé íóëþ:
.
2
1
ω
h=E
Ýòó ýíåðãèþ íàçûâàþò íóëåâîé ýíåðãèåé îñöèëëÿòîðà. Îíà èìååò
áîëüøîå íå òîëüêî ôèçè÷åñêîå, íî è ôèëîñîôñêîå ñîäåðæàíèå. Îáñóäèì
ýòîò ìîìåíò.
χ4 χ6 χk χ k +2
åχ = 1+ χ 2 + + + ... + + + ... =
2
2! 3! k k
! + 1 !
2 2
= 1 + χ 2 + ... + bk χ k + bk + 2 χ k + 2 + ...
Ñîñòàâèì îòíîøåíèå äâóõ ñîñåäíèõ êîýôôèöèåíòîâ ýòîãî áåñêîíå÷-
íîãî ðÿäà:
k
!
= ≈ ( ) −1 = .
bk + 2 2 k 2
bk k 2 k (17.18)
+ 1!
2
Íî òî÷íî òàêîå æå ñîîòíîøåíèå ìû ïîëó÷èëè äëÿ êîýôôèöèåíòîâ
e χ , ìû äîëæíû ïîòðåáîâàòü,
2
ðÿäà (17.14). Ñîïîñòàâëÿÿ åìó ôóíêöèþ
÷òîáû ýòîò ðÿä îáðûâàëñÿ íà êàêîì-òî ÷ëåíå (â ïðîòèâíîì ñëó÷àå ôóíêöèÿ
(17.14) áóäåò ðàñõîäÿùåéñÿ). Áóäåì ñ÷èòàòü, ÷òî ïîñëåäíèì ÷ëåíîì â ýòîì
ðÿäå áóäåò ÷ëåí ñ íîìåðîì n: a n ≠ 0 , a n+ 2 = 0, òîãäà èç (17.16)ñëåäóåò,
÷òî
λ = λn = 2n + 1. (17.19).
Ôîðìóëà (17.10) ïðè ó÷åòå (17.19) äàåò äëÿ ýíåðãèè êâàíòîâîãî ãàð-
ìîíè÷åñêîãî îñöèëëÿòîðà ÷ðåçâû÷àéíî âàæíóþ ôîðìóëó:
1
Å = hω n + . (17.20).
2
Ïðè ñîñòàâëåíèè ðÿäà (17.14) ïðåäïîëàãàëîñü, ÷òî èíäåêñ ñóììèðî-
âàíèÿ ïðîáåãàåò âñåâîçìîæíûå çíà÷åíèÿ îò 0 äî áåñêîíå÷íîñòè. Îáðûâàÿ
ðÿä íà ÷ëåíå ñ èíäåêñîì n, ìû ïî-ïðåæíåìó ìîæåì ñ÷èòàòü, ÷òî ýòîò èíäåêñ
ïðèíèìàåò âñå çíà÷åíèÿ, íà÷èíàÿ îò íóëÿ. Ðàññìîòðèì, ÷òî ïîëó÷èòñÿ, åñëè
n=0. Ïðè ýòîì, êàê ñëåäóåò èç ôîðìóëû (17.20), ýíåðãèÿ îñöèëëÿòîðà îêà-
çûâàåòñÿ íå ðàâíîé íóëþ:
1
E= hω .
2
Ýòó ýíåðãèþ íàçûâàþò íóëåâîé ýíåðãèåé îñöèëëÿòîðà. Îíà èìååò
áîëüøîå íå òîëüêî ôèçè÷åñêîå, íî è ôèëîñîôñêîå ñîäåðæàíèå. Îáñóäèì
ýòîò ìîìåíò.
67
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 65
- 66
- 67
- 68
- 69
- …
- следующая ›
- последняя »
