Anfangsbedingung für Fourier-transformierte Schrödinger-Gleichung

Ich habe in diesem Thread Zeitabhängige Schrödinger-Gleichung gefragt , wie man die zeitabhängige Schrödinger-Gleichung löst. Eine der Empfehlungen von JamalS war die Fourier-Transformation, weshalb ich sein Beispiel zitieren möchte:


Beispiel

Betrachten Sie als Beispiel den Fall v ( X , T ) = δ ( T ) , in diesem Fall wird die Schrödinger-Gleichung zu

ich ψ T = 2 2 M 2 ψ X 2 + δ ( T ) ψ

Wir können die Fourier-Transformation in Bezug auf nehmen T , statt X , um den Kreisfrequenzraum zu betreten:

ω Ψ ( ω , X ) = 2 2 M Ψ ( ω , X ) + ψ ( 0 , X )

was, wenn die Anfangsbedingungen bekannt sind, eine potentiell einfache Differenzialgleichung zweiter Ordnung ist, die man dann mit der inversen Fourier-Transformation auf die Lösung anwenden kann.


Meine Frage wäre nun: Was sind sinnvolle Anfangsbedingungen für diese ODE? Ich meine, was Sie sich wahrscheinlich ansehen möchten, ist, wie eine Wellenfunktion funktioniert Ψ ( T = 0 , X ) breitet sich rechtzeitig aus? Wie stellt man also sinnvolle Anfangsbedingungen für diese Fourier-transformierte Schrödinger-Gleichung auf? Sie müssen sich nicht auf diese bestimmte ODE (mit diesem Potenzial) beziehen. Meine Frage ist eher: Wenn Sie diese ODE lösen, was sind geeignete Anfangs- / Randbedingungen für diese Fourier-transformierte ODE, denn hier versagt meine Vorstellungskraft.

Wenn etwas unklar ist, lassen Sie es mich bitte wissen.

Nur zu Ihrer Information, ich habe dieses Beispiel aus dem Nichts geholt, weil es bequem war, also erwarten Sie keine physikalische Interpretation.

Antworten (1)

Das Arbeiten im Frequenzraum hilft, die Differentialgleichung zu vereinfachen, die Sie lösen müssen. Jetzt sollte es möglich sein, eine Reihe von Lösungen für die neue Differentialgleichung zu finden. Was Sie aber letztendlich lösen wollen, ist immer noch das zeitabhängige. Sie müssen also zu den Anfangs- oder Randbedingungen der ursprünglichen zeitabhängigen Gleichung zurückkehren, um die Unsicherheit zu beheben. Genauer gesagt, Sie können versuchen, die zeitabhängige Wellenfunktion mit den erhaltenen Lösungen zu erstellen. Sicherlich werden im letzten Schritt unbekannte Koeffizienten zu bestimmen sein.

Sie sagen also: Fourier-Transformation Schrödinger-Gleichung -> Lösen -> Rücktransformieren -> Anfangs- / Randbedingungen anpassen?
Ja das ist, was ich meinte.