Grundzustandsenergie ungleich Null des harmonischen Quantenoszillators [Duplikat]

Seit 1 2 ℏ ω die Nullpunktsenergie des Grundzustands des harmonischen Oszillators ist, dann gibt es keine Möglichkeit, diese Energie zu extrahieren.

Inwiefern unterscheidet sich dieser Wert also von Null? Geht es nicht nur darum, wo wir uns entscheiden, den Referenzpunkt zu wählen?

Es gibt mehrere physikalische Effekte aufgrund der Nullpunktbewegung. Die am meisten gefeierte ist die Kasimir-Truppe .
Mögliche Duplikate: physical.stackexchange.com/q/102097/2451 und Links darin.

Antworten (1)

Sie haben darin Recht, dass wir für jeden gegebenen harmonischen Oszillator den Nullpunkt der Energie definieren können, sodass der Grundzustand Nullenergie hat. Es gibt jedoch zwei Dinge zu betonen.

  1. Aus klassischer Sicht noch ein Kuriosum: Das harmonische Potential selbst, 1 2 M ω 2 X 2 hat 0 als Minimum, und die Grundzustandsenergie liegt genau dort 1 2 ℏ ω über diesem Minimum. Also, selbst wenn wir die Energie verschieben, um die Grundzustandsenergie zu haben 0 , dann liegt das potentielle Minimum bei − 1 2 ℏ ω , dh es besteht noch eine endliche Differenz zwischen der Energie des Grundzustandes und dem Potentialminimum.

  2. Verschiedene Oszillatoren haben unterschiedliche ω und damit unterschiedliche Nullpunktsenergien, sodass wir keinen Referenzpunkt wählen können, an dem sie alle eine Grundzustandsenergie von Null haben. Oder vielleicht in Ihrem System, ω ist nicht einmal eine Konstante, sondern hängt von anderen Parametern Ihres Systems ab. Dies ist die handwinkende Erklärung hinter dem Casimir-Effekt: Wenn zwei Metallplatten näher zusammengebracht werden, verringert sich die Nullpunktsenergie, und als Folge davon erfahren diese beiden Metallplatten eine Anziehungskraft.

Grundzustandsenergie ungleich Null des harmonischen Quantenoszillators [Duplikat]
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