Streuung vs. gebundene Zustände

Warum heißen diese Zustände so und wie unterscheiden sie sich? Ich verstehe das vage, wann E > 0 Sie erhalten einen streuenden Zustand, aber wann E < 0 Sie haben einen gebundenen Zustand.

Hey, es ist nicht notwendig, einen gebundenen Zustand zu haben E < 0 . Die Bedingung für den gebundenen Zustand ist das E < v ( ) Und E < v ( + ) während für den Streuzustand die Bedingung ist E > v ( ) oder E > v ( + ) . Nehmen Sie einfach das Beispiel des harmonischen Oszillators, um dies zu verstehen. Und die physikalische Bedeutung wird in der folgenden Antwort richtig angegeben, dass gebundene Zustände weit entfernt aussterben, während Streuzustände dies nicht tun.

Antworten (2)

Diese Begriffe gelten, wenn Sie die Schrödinger-Gleichung mit einem Potential lösen, das bei großen Entfernungen gegen Null geht. In dieser Situation sind die Lösungen mit E < 0 die Eigenschaft haben, dass ψ stirbt auf große Entfernung auf Null ab. Das Teilchen befindet sich also mit hoher Wahrscheinlichkeit garantiert in einem begrenzten Bereich (nicht in großer Entfernung). Das sind also gebundene Zustände.

Die Lösungen mit E > 0 , auf der anderen Seite sterben sie in großen Entfernungen nicht auf Null ab, sondern gehen wie e ich k R Wo k = 2 M E / . Diese Lösungen stellen also Teilchen dar, die mit hoher Wahrscheinlichkeit beliebig weit entfernt sind. Physikalisch sind sie nützlich, um Teilchen zu beschreiben, die weit entfernt beginnen, sich dem Streuzentrum nähern und wieder weit entfernt enden. Daher der Name „Streuungszustände“.

E < 0 ist nicht gerade die Bedingung für gebundene Zustände. Eher E < v ( ± ) ist die richtige Bedingung, da Sie ohne sie nicht einmal die gebundenen Zustände des harmonischen Oszillators diskutieren können. Es ist irreführend anzurufen E < 0 als gebundene Zustände.
@cleanplay Die Antwort lautet im ersten Satz eindeutig: "Diese Begriffe gelten, wenn Sie die Schrödinger-Gleichung mit einem Potenzial lösen, das bei großen Entfernungen auf Null geht." Dies ist eine ziemlich vernünftige Art, Dinge zu definieren.

Lassen Sie es mich an einem einfachen Beispiel erklären. Stellen Sie sich ein Teilchen in einem endlichen Potentialtopf vor . Es wird zwei Fälle geben:

ich) E < v ;

ii) E > v .

Wenn die Energie des Teilchens kleiner als die Größe des Potentials ist, wird das Teilchen für immer in der Box eingeschlossen sein, das heißt, das Teilchen ist an das Ding gebunden, das das Potential erzeugt. In diesem Fall, in dem das Teilchen in einem gebundenen Zustand auf einen endlichen Raum beschränkt ist, wird die Energie quantisiert, dh es sind nur Vielfache einer bestimmten Energiemenge zulässig.

Aber wenn die Energie des Partikels größer ist als die Intensität des Potentials, wird das „Loch“ darunter immer noch „fühlen“, ein Teil des „Partikels“ wird reflektiert und geht zurück, und der andere Teil wird kreuzen der Brunnen.

Die Energie muss nicht notwendigerweise kleiner als Null sein, damit ein gebundener Zustand eintritt, sie muss tatsächlich nur kleiner sein als die Intensität des Potentials.

Alle oben beschriebenen Informationen können erhalten werden, indem die Schrödinger-Gleichung für das betreffende Potenzial gelöst wird, wie es im Link oben in der Antwort getan wurde.

Ein sehr gutes Einführungsbuch in dieses Thema ist „Introduction to Quantum Mechanics“ von David J. Griffiths. Lies es, es ist sehr schön!

Danke für die Buchempfehlung! Ich lese es und es ist wirklich sehr schön.
E < v ( ± ) die Bedingung für gebundene Zustände ist und nicht E < v . Wenn Sie sich auf Griffiths beziehen, heißt es für gebundenen Zustand E < v ( ± ) und für die Normalisierbarkeit, E > v M ich N Wo v M ich N ist der Minimalwert des Potentials. (-Vo bei endlichem Brunnen)(das ist Problem 2.2 in Griffiths )
@cleanplay Hier geht es darum (in den Wiki-Konventionen) v = v ( ± ) . :)