量子力学专题:产生算符与消灭算符

news2024/10/6 22:20:23
  • 从粒子数表象探讨问题

线性谐振子在坐标表象中表示

  • 哈密顿算符

\hat{H}=\hat{p}^2/(2\mu)+\mu\omega^2x^2/2

  • 定态薛定谔方程

\frac{\hbar^2}{2\mu}\frac{d^2}{dx^2}\psi+(E-\frac{\mu \omega^2x^2}{2})\psi=0

渐近解

  • 做代换\zeta=\sqrt{\mu\omega/\hbar}x\equiv\alpha,\alpha=\sqrt{\mu\omega/\hbar},\lambda\equiv2E/\hbar\omega
  • 使方程变为\frac{d^2}{d\zeta^2}\psi(\zeta)+(\lambda-\zeta^2)\psi(\zeta)=0
  • 在\zeta \approx \pm \infty 时,有渐进解

\psi(\zeta)=e^{-\zeta^2/2}H(\zeta)

\begin{matrix} H(\zeta)=\sum_{v=0}^{\infty}a_v\zeta^v\\ a_{v+2}=\frac{(2v-\lambda+1)}{(v+1)(v+2)}a_v \end{matrix}

  • 两端条件要求阶段,因此有

\begin{matrix} \lambda = 2n+1,n=0,1,2,...\\ \frac{d^2}{d\zeta^2}H_n-2\zeta\frac{d}{dz}H_n+2nH_n=0\\ H_n(\zeta)=(-1)^ne^{\zeta^2}\frac{d^n}{d\zeta^n}(e^{-\zeta^2})\\ E_n=(n+\frac{1}{2})\hbar\omega,n=0,1,2... \end{matrix}

  • 则线性谐振子的定态波函数为:

\begin{matrix} \psi_n(\zeta)=N_ne^{-\zeta^2/2}H_n(\zeta)\\ N_n=(\alpha/\pi^{1/2}2^\pi n!)^{1/2} \end{matrix}

粒子数表象中线性谐振子能级和波函数

  • 引入算符与其共轭算符

\begin{matrix} a=(\frac{\mu\omega}{2\hbar})^{1/2}(\hat{x}+\frac{i}{\mu}\hat{p})\\ a^+=(\frac{\mu\omega}{2\hbar})^{1/2}(\hat{x}-\frac{i}{\mu}\hat{p}) \end{matrix}

  • 基本对易关系[x,p]=i\hbar
  • 消灭与产生算符[a,a^+]=1
  • 消灭与产生算符构成粒子数算符\hat{N}=\hat{a}\hat{a}^+
    • 粒子数算符的本征值为0,1,2,3....,N的本征表象为粒子数表象

粒子数表象

升算符与降算符(raising operator and lowering operator)

\begin{matrix} \hat{a}^+|n\rangle=\sqrt{n+1}|n+1\rangle\\ \hat{a}|n\rangle=\sqrt{n}|n-1\rangle\\ a|0\rangle=0 \end{matrix}

  • 求矩阵元

\begin{matrix} \langle n|\hat{a}|n\rangle=\sqrt{n}\delta_{n,n-1}\\ \langle n|\hat{a}^+|n\rangle=\sqrt{n+1}\delta_{n,n+1} \end{matrix}

a=\begin{bmatrix} 0 &\sqrt{1} &0 &0 &\cdots \\ 0& 0 &\sqrt{2} & 0 &\cdots \\ 0& 0 &0 &\sqrt{3} &\cdots \\ 0&0 &0 & 0 & \cdots\\ \vdots & \vdots & \vdots & \vdots &\vdots \end{bmatrix}

a^+= \begin{bmatrix} 0 & 0 &0 & 0 &\cdots \\ \sqrt{1} &0 &0 &0 & \cdots\\ 0 & \sqrt{2} & 0 & 0 & \cdots \\ 0 & 0 & \sqrt{3} &0 & \cdots \\ \cdots & \cdots & \cdots & \cdots & \cdots \end{bmatrix}

  • 坐标算符与动量算符的改写

\begin{matrix} \hat{x}=(\frac{\hbar}{2\mu\omega})^{1/2}(\hat{a}+\hat{a}^+)\\ \hat{p}=i(\frac{\hbar\mu}{2\omega})^{1/2}(\hat{a}^+-\hat{a}) \end{matrix}

  • 代入线性谐振子的哈密顿算符
\begin{matrix} \hat{H}=(\hat{a}^+\hat{a}+\frac{1}{2})\hbar\omega\\ E_n=(n+\frac{1}{2})\hbar\omega \end{matrix}

能量表象

\begin{matrix} x_{mn}=\int\psi_n^*x\psi_mdx\\ p_{mn}=\int\psi_n^*(-i\hbar\frac{d}{dx})\psi_mdx \end{matrix}

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/588179.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

chatgpt赋能python:Python中可以连等吗?

Python中可以连等吗? 在Python中,我们可以使用单个语句实现多个变量的赋值,这被称为连等(也称为多重赋值或元组赋值)。那么,Python中可以连等吗?让我们深入了解这个问题。 什么是连等&#xf…

Golang指针, 值类型,标识符,关键字,运算符初始

Golang指针, 值类型,标识符,关键字,标识符 采用文章 https://www.runoob.com/go/go-operators.html本章使用go练习工具 https://tour.go-zh.org/welcome/1指针 基本介绍 基本数据类型,变量存的就是值,也叫值类型获…

java基于ssm的的律师事务所预约管理系统的设计与实现

网站前台:关于我们、帮助信息、法律资讯、律师信息、服务信息、服务评价管理员功能 1、管理关于我们、帮助信息 2、管理资讯类型、添加法律资讯 3、添加律师信息(姓名、特长、照片、描述等等 ) 管理服务类型信息(讨薪、民事、刑事等等]、查看服务信息4 5、查看试题信息、查看试…

调用api key使用chatgpt,缓解chatgpt封控

前言: 现在国内的很多网页版的chatgpt网页随处可见 ,但是很多都是3.5的接口,而且有些还有次数限制,毕竟现在4.0的api贵的离谱,在前期注册的chatgpt账号,其实官方是赠送有18美金的api额度供我们使用&#x…

Solaris Network:BSC上首个链上合成资产解决方案

Solaris Network 是一个开创性的项目,为 Binance Smart Chain(BSC)提供链上合成资产解决方案。Solaris 通过在区块链和实际金融领域之间搭建一座独特的桥梁,为多链 Web 3.0 金融衍生品市场奠定了全面基础设施。 本技术分析探讨了 …

MySQL 日期时间函数

文章目录 日期时间函数1. now()2. curdate()3. curtime()4. week(date)5. year(date)、month(date)、day(date)6. datediff(date1,date2)7. adddate(date,n) 日期时间函数 日期操作是 MySQL 中的常用操作,掌握常用的日期时间函数并熟练组合运用,能够帮助…

web的基本漏洞--弱口令漏洞

目录 一、弱口令漏洞介绍 1.弱口令漏洞的原理 2.漏洞识别 3.攻击方式 4.漏洞的危害 5.漏洞防御 二、弱口令漏洞的攻击方式-暴力破解 1.暴力破解的一般流程 2.token并不能有效的防范暴力破解漏洞 3.防范暴力破解常见方法 一、弱口令漏洞介绍 弱口令漏洞是指系统登录口…

港联证券|散户为什么会追涨杀跌?如何避免?

股市是一个充满机会的地方,每天都有大量投资者在里面寻求财富。然而股市中很多散户都是亏损的,一个重要原因就是喜欢追涨杀跌。那么散户为什么会追涨杀跌?如何避免?港联证券也为大家准备了相关内容,以供参考。 散户为什…

【深度学习】李宏毅2021/2022春深度学习课程笔记 - 机器学习的可解释性

文章目录 一、为什么我们需要可解释性的机器学习二、可解释性的 vs 强大的(Powerful)三、可解释性机器学习的目标四、可解释性的机器学习4.1 Local Explanation 局部的解释4.1.1 特征重要性4.1.2 模型怎么处理数据的?4.1.2.1 可视化4.1.2.2 P…

分割回文串

1题目 给你一个字符串 s,请你将 s 分割成一些子串,使每个子串都是 回文串 。返回 s 所有可能的分割方案。 回文串 是正着读和反着读都一样的字符串。 示例 1: 输入:s "aab" 输出:[["a","…

糖化学试剂2199491-27-3,L-Glutamamide,激肽释放酶抑制剂肽,信息说明

试剂基团反应特点(Reagent group reaction characteristics): L-Glutamamide(糖化学试剂)激肽释放酶抑制剂肽,陕西新研博美生物科技有限公司提供多肽合成、多肽定制、同位素标记肽、生物素标记肽、荧光标记…

【七】设计模式~~~结构型模式~~~桥接模式(Java)

【学习难度:★★★☆☆,使用频率:★★★☆☆】 2.1. 模式动机 在正式介绍桥接模式之前,我先跟大家谈谈两种常见文具的区别,它们是毛笔和蜡笔。假如我们需要大中小3种型号的画笔,能够绘制12种不同的颜色&am…

Android 应用快捷(shortcut)功能的详解(一)

一、介绍 在现如今的应用中,一些开发者为了把核心的业务尽快的方便让使用者触摸到,想尽各种办法。比如前期的桌面插件,点击直接拉起核心业务。现在我们在主流的APP中,只要你长按桌面快捷键,发现弹出来的是不是单一的卸…

MapReduce实战案例(2)

案例二: MR实战之数据分类输出(自定义outputFormat) 2.1 项目准备 需求 现有一些原始日志需要做增强解析处理,流程: a) 从原始日志文件中读取数据b) 根据日志中的一个URL字段到外部知识库中获取信息增强到原始日志c) 如果成功增强,则输出…

提升日期处理效率:day.js 实战经验分享

theme: smartblue 本文简介 点赞 关注 收藏 学会了 本文主要介绍我在工作中使用 day.js 较多的方法。本文并不能代替 day.js 官方文档,日常工作中该查文档的还是要查文档。本文是写给刚接触 day.js 的工友,让这部分工友能更顺利上手 day.js。本文不涉…

SMESwin Unet:融合CNN和Transformer进行医学图像分割

文章目录 SMESwin Unet: Merging CNN and Transformer for Medical Image Segmentation摘要本文方法SuperpixelMCCT SMESwin Unet: Merging CNN and Transformer for Medical Image Segmentation 摘要 视觉Transformer 是自去年以来医学图像分割领域最受欢迎的新范式&#xf…

ts报错“this“ 隐式具有类型 “any“,因为它没有类型注释。解决方案

序 1、参考博文》①严格模式 - 知乎,②ts的tsconfig.son中文说明③TypeScript Number | 菜鸟教程 2、解决(ts报错“this“ 隐式具有类型 “any“,因为它没有类型注释。) 3、解决(函数内this是undefined 的问题&#xf…

汽车EDI:如何与Stellantis建立EDI连接?

Stellantis 是一家实力雄厚的汽车制造公司,由法国标致雪铁龙集团(PSA集团)和意大利菲亚特克莱斯勒汽车集团(FCA集团)合并而成,是世界上第四大汽车制造商,拥有包括标致、雪铁龙、菲亚特、克莱斯勒…

Hive学习---1、Hive入门、Hive 安装

1、Hive入门 1.1 什么是Hive 1、Hive简介 Hive是由Facebook开源,基于Hadoop的一个数据仓库工具,可以将结构化的数据文件映射为一张表,并提供类SQL查询功能。 2、Hive本质 Hive是一个Hadoop客户端,用于将HQL(Hive SQL…

【六一为孩子建模吧】沐风老师3DMAX建模雕刻插件SculptTool使用教程

3DMAX建模雕刻插件,该工具旨在使对角色和地形等有机模型进行小型编辑成为可能,而无需离开3dMax并启动如ZBrush等专用雕刻应用程序,就可以在3DMAX中直接对小型模型进行简单的雕刻建模处理,这样会方便很多。 【适用版本】 3dMax202…