Über Lösungen der Schrödinger-Gleichung

Betrachten Sie ein Quantensystem, das durch die Wellenfunktion beschrieben wird ψ ( X , T ) und einem zeitunabhängigen gewöhnlichen Potential ausgesetzt v ( X ) . Die relative Schrödinger-Gleichung hat die Form:

( 2 2 2 M + v ( X ) ) H ^ ( X ,   P ) ψ ( X , T ) = ich T ψ ( X , T )

Unter Verwendung der Variablentrennung schreiben wir die Lösung als ψ ( X , T ) = φ ( X )   ϕ ( T ) , Wo:

  • ϕ ( T ) = exp ( ich E T ) löst die Gleichung ich D D T ϕ ( T ) = E ϕ ( T ) , mit E Konstante.
  • φ ( X ) löst die Gleichung H ( X , P ) φ ( X ) = E φ ( X )

Frage . Ist das die allgemeinste Lösung? Oder ist es nur eine bestimmte für eine bestimmte Vermutung (eine faktorisierte Lösung)?

Beantwortet das deine Frage?

Antworten (1)

Betrachten Sie die folgende Wellenfunktion:

ψ ( X , T ) = 1 2 ( ϕ 1 ( X ) e ich E 1 T / + ϕ 2 ( X ) e ich E 2 T / ) ,

Wo ϕ 1 ( X ) e ich E 1 T / Und ϕ 2 ( X ) e ich E 2 T / sind stationäre Lösungen der Schrödinger-Gleichung mit E 1 E 2 . Durch Linearität, ψ ist auch eine Lösung der Schrödinger-Gleichung und kann nicht faktorisiert werden.

Nun, da H hermitesch ist, kann sie diagonalisiert werden, und mit etwas zusätzlicher Arbeit können Sie zeigen, dass die faktorisierten Lösungen, die Sie geschrieben haben, eine vollständige Basis der Lösungen der Schrödinger-Gleichung bilden, in dem Sinne, dass jede Lösung als lineare Kombination faktorisierter Lösungen geschrieben werden kann.