Kann ich anhand der Eigenwerte den Potentialterm in der Schrödinger-Gleichung bestimmen? [Duplikat]

Stellen wir uns vor, ich wüsste, dass ein bestimmtes System durch eine eindimensionale Schrödinger-Gleichung beschrieben werden kann. Ich kenne den Masse/Impuls-Term, aber nicht die Form des Potentials. Außerdem kenne ich aus irgendeinem Grund alle Energieeigenwerte. Konnte ich das entsprechende Potenzial ermitteln?

Wie lässt sich das auf mehr als eine Dimension verallgemeinern?

Gutiérrez 2014 . Für Anwendungen zur 3D-Quarkonium-Reflexion weniger symmetrischer Potentiale siehe meinen Kommentar zur Antwort unten.

Antworten (1)

Es gibt unterschiedliche Potentiale, die dieselben Eigenwerte haben, aber einen. Sie werden isospektral genannt. Darauf basiert die supersymmetrische Quantenmechanik . Zum Beispiel das Potential des unendlichen Brunnens

v 1 ( X ) = { 0 Wenn    0 X L ansonsten ,
teilt alle Eigenwerte mit
v 2 ( X ) = 2 π 2 2 M L 2 ( 2 csc 2 ( π X / L ) 1 )
außer dem Grundzustandseigenwert E 0 1 = 2 π 2 / ( 2 M L 2 ) . In der Tat allgemeiner E k 1 = E k 1 2 für k = 1 , 2 , , dh der erste angeregte Zustand von v 1 ( X ) ist der Grundzustand von v 2 ( X ) . (Die Eigenfunktionen sind für die beiden Potentiale ziemlich unterschiedlich.)

Ich nehme an, das bedeutet, dass Sie das Potenzial nicht vollständig bestimmen können, es sei denn, Sie wissen sicher , dass Sie alle Eigenwerte haben

(Dies stammt aus Notizen und der Rezension von Fred Cooper. Hoffentlich können sachkundigere Personen auf Fehler in meiner Antwort hinweisen.)

Rechts: Man kann für jeden vollständigen Satz von Eigenwerten ein eindeutiges symmetrisches reflexionsloses Potential konstruieren, vgl. Kwok & Rosner 1986 . Die Eigenzustände brauchst du natürlich nicht . Die Verwendung in 3 Dimensionen ist einfach, vgl. Thacker, Quigg & Rosner, 1978 .
@CosmasZachos ... wird reichen, aber es wird ein paar Tage dauern. Ich möchte dieses Material zuerst lesen.
Es ist hübsches Zeug ... die Zeit wert. Nehmen Sie sich Zeit ... Rosner und Kwong sind am zugänglichsten. Habe noch nie eine Rekonstruktion des Coulomb-Potentials aus dem Balmer-Spektrum auf diese Weise gesehen.
Blind mich ... es ist Abb. 1 von Thacker Quigg und Rosner mit nur zwei gebundenen Zuständen ! Es muss einen raffinierten Weg geben, die Rekursion für großes N zusammenzufassen, um dem Wasserstoffatom willkürlich nahe zu kommen ....