2 svar
261 visningar
woozah behöver inte mer hjälp
woozah 1414 – Fd. Medlem
Postad: 15 okt 2018 12:46 Redigerad: 15 okt 2018 12:48

Lösningar till tidsoberoende Schrödinger-ekvation

Hoj. Behöver lite hjälp med en fråga angående Schrödingers ekvation.

 

Uppgiften är följande:

 

"A quantum mechanical particle is moving on a circle with radius R. The potential can be described as an infinitely deep potential V(r,ϕ)V(r,\phi) defined in two dimensions through:

V(r,ϕ)=0V(r,\phi)=0 if r=Rr=R, V(r,ϕ)=V(r,\phi)=\infty elsewhere.

 

The time-independant schrödinger equation is -22m[1R2d2dϕ2]ψ(ϕ)+V(r,ϕ)ψ(ϕ)=Eψ(ϕ)\frac{-\hbar ^2}{2m}[\frac{1}{R^2}\frac{d^2}{d\phi ^2}]\psi(\phi)+V(r,\phi)\psi(\phi)=E\psi(\phi)

 

a) Compute the solutions of the time-independant Schrödinger equation.

b) Compute the corresponding energies."

 

Okej, så jag fastnar lite på a).

 

Mitt argument följer: Eftersom vi rör oss enbart i r=Rr=R så kommer V(r,ϕ)=0V(r,\phi)=0 och således får vi bort hela denna term. Kvar får jag då:

 

-22m[1R2d2dϕ2]ψ(ϕ)=Eψ(ϕ)\frac{-\hbar ^2}{2m}[\frac{1}{R^2}\frac{d^2}{d\phi ^2}]\psi(\phi)=E\psi(\phi)

Säg att k2=2mR2E2k^2=\frac{2mR^2E}{\hbar ^2} så är den helt enkelt:

ψ''(ϕ)=-k2ψ(ϕ)\psi ''(\phi)=-k^2\psi(\phi).

Den har i sin tur lösningen ψ(ϕ)=Acos(kϕ)+Bsin(kϕ)\psi(\phi)=Acos(k\phi)+Bsin(k\phi), vilket tydligen är fel?

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 15 okt 2018 13:08

Vad står det i facit? 

Eftersom det handlar om en cirkel, borde väl AA och BB ha samma värde, eller möjligen att A=-BA=-B.

woozah 1414 – Fd. Medlem
Postad: 15 okt 2018 13:43 Redigerad: 15 okt 2018 13:43
Smaragdalena skrev:

Vad står det i facit? 

Eftersom det handlar om en cirkel, borde väl AA och BB ha samma värde, eller möjligen att A=-BA=-B.

 

Jag kom på att egentligen fås ju lösningen av ψ1(ϕ)=c1e-ikϕ\psi_1(\phi)=c_1e^{-ik\phi} och ψ2(ϕ)=c2eikϕ\psi_2(\phi)=c_2e^{ik\phi} vilket ger lösningen ψ(ϕ)=c1e-ikϕ+c2eikϕ\psi(\phi)=c_1e^{-ik\phi}+c_2e^{ik\phi}. Omskrivningen görs med Eulers identitet när du väl får denna lösning och då är B=i(-c1+c2)B=i(-c_1+c_2).

 

Tur att man har gamla kursböcker kvar. =p

Svara
Close