Normalisierung einer Wellenfunktion in einem gemischten Well

Also habe ich dieses Potenzial und möchte nach den geraden Wellenfunktionen lösen

Bild

Da es um den Ursprung symmetrisch ist, brauche ich nur das Intervall zu betrachten [ 0 , B ] und dort nach der Wellenfunktion auflösen. Die Energie ist niedriger als v 0 Also werde ich Exponentiale eingeben [ A , B ] und Sinus und Cosinus ein [ 0 , A ] .

{ A cos ( k X ) + B Sünde ( k X ) , für  0 < X < A C e K X + D e K X , für  A < X < B

Jetzt verwende ich die Anforderung, dass psi kontinuierlich sein muss A , Ableitung fortlaufend bei A , Null an der unendlichen Wand und da ich nur die Hälfte des Potentials betrachte, muss ich die Bedingung hinzufügen, dass die Ableitung bei Null sein sollte X = 0 für gerade Funktionen von ψ . Wenn ich das mache, bekomme ich

{ A cos ( k A ) + B Sünde ( k A ) = C e K A + D e K A , (Kontinuität bei  X = A ) [1] A k Sünde ( k A ) + B k cos ( k A ) = K ( C e K A D e K A ) , (Ableitung stetig bei  X = A ) [2] C e K B + D e K B = 0 , (Wellenfunktion sollte an der Wand Null sein) [3] A k Sünde ( 0 ) + B k cos ( 0 ) = 0 , (Ableitung bei  X = 0  sollte Null sein) [4]

Aus [4] kann man sehen, dass B Null sein muss und aus [3] kann ich ausdrücken C bezüglich D aber hier bleibe ich hängen. Ich habe zwei Gleichungen, die ich zum Lösen verwenden kann A jetzt, aber ich bekomme zwei verschiedene Antworten, je nachdem, ob ich [1] oder [2] verwende

{ A = C ( e K A e K A + 2 K B ) cos ( k A ) , Wenn ich [1] verwende A = K C ( e K A + e K A + 2 K B ) k Sünde ( k A ) Wenn ich [2] verwende

Welches soll ich bei der Normalisierung verwenden? Oder sind sie gleich, wenn Sie sie nur irgendwie umschreiben?

Formeln können hier mit MathJaX gesetzt werden .

Antworten (1)

Vorausgesetzt, Sie haben die Algebra richtig gemacht, können diese Gleichungen für eine Beziehung zwischen gelöst werden k Und K , was zur Quantisierung der Energieniveaus in Bezug auf führen sollte A , B , Und v Ö . Dann löst man auf C bezüglich A aus jeder Gleichung (Sie MÜSSEN mit beiden das gleiche Ergebnis erhalten) und dann normalisieren.

Ich erhalte eine transzendente Gleichung für die Energie, wenn ich mit Hilfe dieser transzendentalen Gleichung die erlaubten Energiewerte numerisch auflöse und sie dann in K und k einsetze, wären die beiden Ausdrücke für A gleich?
Ich weiß nicht, ob sie genau gleich sein werden, aber innerhalb eines Phasenfaktors sollten sie sein. Beide Gleichungen sind gleichzeitig wahr, richtig? Sie betrachten speziell die geraden Wellenfunktionen. BEIDE müssen wahr sein, also müssen Sie den gleichen Normalisierungsfaktor (|A| 2 ) was auch immer Sie verwenden, wenn Sie die Algebra richtig machen.