Was bedeutet es, in dieser Situation die partielle Ableitung des Hamiltonoperators zu nehmen?

Ich mache eine Berechnung mit dem quantenmechanischen harmonischen Oszillator, und ich habe einen Ausdruck der Form ω H ^ Wo

H ^ = 1 2 M ( 2 2 X 2 + M 2 ω 2 X ^ 2 )   .

Das wurde mir gesagt ω 2 X 2 "Null" ist und dass das Ergebnis einfach ist M ω X ^ 2 , aber ich kann nicht verstehen, warum das wahr ist. Die offensichtlichste Interpretation von ω 2 X 2 ist eine der Zusammensetzung von Operatoren, aber in diesem Fall ω 2 X 2 ( ω X 2 ) = 2 0 , zum Beispiel. Also meine Fragen sind:

  1. Was bedeutet es, die partielle Ableitung eines Operators zu bilden?
  2. Warum ist ω 2 X 2 null?

Danke.

Antworten (1)

Beim Umgang mit Operatoren ist es oft einfacher zu sehen, was vor sich geht, wenn man es auf das entsprechende Objekt anwendet. In diesem Fall haben Sie den Hamilton-Operator, der auf eine Wellenfunktion einwirkt, die ich bezeichnen werde ψ ( X , j , z , T ) . Jetzt, wenn Sie sich bewerben H ^ Zu ψ ( X , j , z , T ) Sie sehen, dass Sie irgendwann die partielle Ableitung von nehmen müssen ψ gegenüber ω in diesem Fall erhalten Sie null, weil ψ hängt nicht davon ab ω ausdrücklich. Daher können Sie den Begriff streichen ω 2 X 2 . Dies sollte den zweiten Teil Ihrer Frage beantworten und hoffentlich auch etwas Licht auf den ersten werfen. Genauer gesagt, die Ableitung ist ein Operator, und wenn Sie einen anderen Operator haben, nehmen Sie das Produkt, dh wenn Sie einen Operator haben 2 X 2 dann die partielle Ableitung dieses Operators in Bezug auf ω Ist ω 2 X 2 . Sie komponieren/multiplizieren also, je nachdem, wie Sie es nennen möchten.

Dies wäre sinnvoll, außer dass die Wellenfunktionen des harmonischen Oszillators (insbesondere die Basiszustände) davon abhängen ω ausdrücklich. Wenn es hilft, schaue ich mir speziell eine Anwendung des Hellmann-Feynman-Theorems an.