Positionieren Sie den Operator im Impulsraum

Im Skript unserer Quantenmechanik-Klasse ist der Ortsoperator im Impulsraum ( | P , | Q sind Impulszustände) wird hergeleitet:

P | X ^ | Q = j   P | j j | Q D j
= P | j ( ich Q ) 1 2 π e ich Q j D j
= ( ich Q ) P | j j | Q D j
= ( ich Q ) P | Q = ( ich Q ) δ ( P Q )

Wobei wir die 1D-Wellenfunktion verwendet haben X | P = 1 2 π e ich P X .
Dieses Ergebnis wird dann zur Berechnung verwendet P | X ^ | ψ :
 
P | X ^ | ψ = P | X ^ | Q Q | ψ D Q
= ich Q δ ( P Q ) Q | ψ D Q
P | X ^ | ψ = ich P P | ψ
 
In Büchern und online fand ich jedoch die Beziehung mit umgekehrtem Vorzeichen:
P | X ^ | ψ = ich P P | ψ
Das scheint seltsam und wenn ich rechne P | X ^ | Q Mit dem gleichen Verfahren, aber beim Einstecken der Wellenfunktion in die erste Klammer bekomme ich das richtige Zeichen:

P | X ^ | Q = j   P | j j | Q D j
= ( ich P ) 1 2 π e ich P j j | Q D j
= ( ich P ) P | j j | Q D j
= ( ich P ) P | Q = ( ich P ) δ ( P Q )
Was mir dann gibt P | X ^ | ψ = ich P P | ψ wie erwartet.

Ich kann den Fehler in der Berechnung aus dem Skript nicht finden, aber ich glaube nicht, dass meine Berechnung und die aus dem Skript beide korrekt sein können. Ich vermute, dass wir irgendwann eine Konjugation durchführen müssten, vielleicht wenn die Ableitung aus dem Integral gezogen wird.
Jede Hilfe wäre sehr willkommen.

Edit: Tippfehler in meiner Berechnung korrigiert.

Antworten (1)

Es gibt drei Fehler oben.

  • Bei Ihrem Versuch konvertieren Sie P | j Zu e ich Q j / / 2 π im letzten Schritt. Das Q sollte ein sein P . Dieser Fehler breitet sich nach unten aus, um im letzten Schritt einen Vorzeichenfehler zu erzeugen.
  • In Ihrem "Skript" konvertiert der letzte Schritt / Q Zu / P ohne jeglichen Grund. Dies verursacht einen weiteren Vorzeichenfehler, da beide Ableitungen auf eine Deltafunktion wirken δ ( P Q ) .
  • Bei Ihrem Versuch ist dieser Vorzeichenfehler ebenfalls vorhanden; deshalb bekommst du die richtige antwort.

Insgesamt ist es vielleicht am besten, aus einem guten Buch zu lernen.

Ich danke Ihnen für Ihre Hilfe. Sie haben Recht mit dem q anstelle des p, das ist im TeX verloren gegangen, als ich den Beitrag geschrieben habe. Allerdings stimme ich Ihrem zweiten Punkt nicht zu, wenn das Integral in ich Q δ ( P Q ) Q | ψ D Q zuerst ausgewertet wird, bevor das Derivat angewendet wird, das Derivat wirkt nur weiter P | ψ .
@Fornito Du kannst das Integral nicht zuerst machen, weil dann das Q In / Q Hat keine Bedeutung. Der Fehler, den Sie hier machen, ist wie zu fragen, was N N = 1 2 F ( N ) Ist. Wenn Sie die Summe machen, ist es N ( F ( 1 ) + F ( 2 ) ) , aber jetzt, was tut N bedeuten?