Lösung der Schrödinger-Gleichung für konstantes Boxpotential?

Es ist das in einem Kastenpotential bekannt, wenn wir setzen v = 0 innen und v = an den Grenzen die Lösung der Gleichung

2 M ( 2 X 2 + 2 j 2 + 2 z 2 ) ψ ( X , j , z ) = E ψ ( X , j , z )
wird von gegeben
ψ N X , N j , N z ( X , j , z ) = C Sünde ( N X π X L ) Sünde ( N j π j L ) Sünde ( N z π z L ) .
Hier L ist die Dimension der Box. Die Energien sind E N = 2 π 2 2 M L 2 N 2 mit N 2 = N X 2 + N j 2 + N z 2 . Jetzt habe ich mich gefragt, was wäre, wenn das Potenzial in der Box nicht Null ist, aber wir lassen es sein v = v 0 , eine Konstante? Was ist dann die Lösung der Schrödinger-Gleichung? Und was sind die Energieeigenwerte?

Bedeutet dies das Hinzufügen eines Phasenfaktors zur Lösung (das Produkt von Sinus)?

Immer noch das gleiche. Nur das E N = 2 N 2 π 2 2 M L 2 + v 0
Ich verstehe. Aber wie hast du das hergeleitet?

Antworten (1)

Die Gleichung wird

2 M ( 2 X 2 + 2 j 2 + 2 z 2 ) ψ ( X , j , z ) = ( E v 0 ) ψ ( X , j , z )
Und die Lösungen sind die gleichen:
ψ N X , N j , N z ( X , j , z ) = C Sünde ( N X π X L ) Sünde ( N j π j L ) Sünde ( N z π z L ) .
Und Energie:
( E N v 0 ) = 2 π 2 2 M L 2 N 2
E N = 2 π 2 2 M L 2 N 2 + v 0

Weg zur Lösung:

Durch Trennung der Variablen:

1 X D 2 X D X 2 + 1 Y D 2 Y D j 2 + 1 Z D 2 Z D z 2 = 2 M 2 ( E v 0 )
D 2 X D X 2 = k X 2 X ; D 2 Y D j 2 = k j 2 Y ; D 2 Z D z 2 = k z 2 Z
mit
( E N v 0 ) = 2 2 M ( k X 2 + k j 2 + k z 2 )
Lösung:
X ( X ) = A X Sünde k X X + B X cos k X X usw.
wie gewöhnlich, B = 0 Weil X ( 0 ) = 0 wegen des unendlichen Potenzials an den Grenzen.
Auch, X ( L ) = 0 (unendliches Potential) bedeutet Sünde k X L = 0 oder
k X = N X π / L und so mit den anderen.
Also immer noch dasselbe:
ψ N X , N j , N z ( X , j , z ) = A X A j A z Sünde ( N X π X L ) Sünde ( N j π j L ) Sünde ( N z π z L ) .
ψ N X , N j , N z ( X , j , z ) = C Sünde ( N X π X L ) Sünde ( N j π j L ) Sünde ( N z π z L ) .
( E N v 0 ) = 2 π 2 2 M L 2 ( N X 2 + N j 2 + N z 2 )

Das ist weil v 0 ist eine Konstante
Sehr schöne kleine Ableitung. +10.
Ich habe das aus dem Lösungshandbuch (Griffiths) :) aber ohne die v 0 .