Was sind die Energieeigenwerte eines Teilchens, das dem Potential V(x)=mg|x|V(x)=mg|x|V(x)=mg|x| ausgesetzt ist?

Ich betrachte ein Teilchen innerhalb eines durch gegebenen Potentials

v ( X ) = M G | X |
und versuche, die Energieeigenwerte des Systems zu finden.

Nehmen v ( X ) stückweise zu definieren, ich habe die Schrödinger-Gleichung stückweise gelöst und die Lösungen gefunden, wann X > 0 :

ψ ( j 1 ) = C 1 A ich ( j 1 ) + C 2 B ich ( j 1 ) ,
Wo A ich Und B ich sind Airy-Funktionen und j 1 = a 1 / 3 ( X E M G ) , wo ich definiert habe a als solches a = 2 M 2 G 2 , und wann X < 0 :
ψ ( j 2 ) = C 3 A ich ( j 2 ) + C 4 B ich ( j 2 ) ,
wo in diesem Fall j 2 = a 1 / 3 ( X E M G ) , und die anderen Parameter werden auf die gleiche Weise wie zuvor definiert.

Basierend auf der Form der Airy-Funktion zweiter Art, B ich , beide C 2 Und C 4 sollte Null sein, denke ich, und die beiden Funktionen sollten einander gleich sein, wenn sie ausgewertet werden X = 0 , oder in Bezug auf j , Wenn j = a 1 / 3 E M G .

Die andere Bedingung, die erfüllt sein muss, ist, dass ihre Ableitungen auch an dieser Stelle gleich sind. Jenseits dieses Punktes weiß ich nicht, wie ich weiter vorgehen soll.

Wo wann im Fall eines asymmetrischen Dreieckspotentials X > 0 , v ( X ) = M G X , und ist andernfalls, weil die Wellenfunktion bei Null gehen muss X = 0 , kann man einfach nach den Wurzeln der Airy-Funktion auflösen und die Energieeigenwerte finden.

Dies ist hier nicht der Fall, denn Bedingung ist, dass die beiden Wellenfunktionen bei gleich sein müssen X = 0 . Wie können also die Energieeigenwerte des symmetrischen Dreieckspotentials hierin gefunden werden?

Antworten (2)

Du verkomplizierst die Dinge zu sehr.

Das Potenzial ist sogar (dh v ( X ) = v ( X ) ), was bedeutet, dass die Eigenfunktionen entweder gerade oder ungerade Funktionen sein müssen, und das wiederum bedeutet, dass Sie Ihr Problem nur durch die ersetzen können X > 0 Hälfte, unter Berücksichtigung beider Möglichkeiten von

  • ψ ( 0 ) = 0 (für ungerade Funktionen) und
  • ψ ' ( 0 ) = 0 (für gerade Funktionen).

Dies reduziert das Problem auf die Suche nach den Lösungen von

A ich ( X = 0 ) = 0 ,
zusammen mit denen von
A ich ' ( X = 0 ) = 0.

Abgesehen von der Kontinuität der Wellenfunktion gibt es eine Bedingung für ihre Ableitungskontinuität bei X = 0 . Daraus folgt aus der Integration der Schrödinger-Gleichung X ϵ Zu X + ϵ . Damit erhalten Sie die notwendige Gleichung für die Eigenwerte: ψ ' ( j ( X = 0 ) ) = 0 es sei denn ψ ' ( j ( X = 0 ) ) = 0 automatisch - aufgrund der Symmetrie.

Danke für Ihre Antwort. Wenn Ihr Zustand der Fall ist, impliziert das einfach das j , wie ich es definiert habe, muss den Wurzeln von entsprechen A ich ' , so dass: E N = A N ' M G a 1 / 3 ?