[量化]Harmonic Oscillator的波函數運算

看板Chemistry作者 (喬巴)時間15年前 (2009/06/14 22:07), 編輯推噓2(203)
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在練習波函數的運算時碰到一些問題如下說明: V=0, Ψ(x)=(a/π)^(1/4)‧exp[(-ax^2)/2] 檢驗total probability是否等於1 ∞ ∞ S Ψ(x)*‧Ψ(x)dx = S (a/π)^(0.5)‧exp(-ax^2)dx -∞ -∞ ∞ = 2(a/π)^(0.5) S exp(-ax^2)dx (*) 0 (此時用X even power公式) ∞ S X^2n‧exp(-aX^2)dx = {[(2n)!‧π^(0.5)]/[2^(n+1)‧n!‧a^(n+0.5)]} 0 ∞ n=0, S exp(-ax^2)dx = [π^(0.5)/2‧a^(0.5)] 解出 (*) 答案等於1 0 我試著帶入V=1的情況,結果也正確。 接著問題來了我帶入V=2算出來的答案卻不等於1,雖然找過許多同學檢查但還是一樣怪 我列出算式希望有能手幫個忙!! V=2, Ψ(x)=(a/4π)^(1/4)‧[(2ax^2)-1]‧exp[(-ax^2)/2] ∞ ∞ S Ψ(x)*‧Ψ(x)dx = S (a/4π)^(0.5)‧[(2ax^2)-1]^2‧[exp(-ax^2)]dx -∞ -∞ ∞ = 2(a/4π)^(0.5) S [4a^2‧x^4-4ax^2+1]‧[exp(-ax^2)]dx 0 ∞ ∞ = 2(a/4π)^(0.5)‧{(4a^2)S x^4‧[exp(-ax^2)]dx-(4a)S x^2‧[exp(-ax^2)]dx 0 0              ∞            + S [exp(-ax^2)]dx } (分別是n=2、n=1、n=0的even power) 0 = (a/π)^(0.5)‧{6(π/a)^(0.5)-2(π/a)^(0.5)+0.5(π/a)^(0.5)} = 9/2 符號以及數字有點雜亂,敬請見諒!! 也謝謝您看到這裡!! -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 125.225.104.101 ※ 編輯: Chopper 來自: 125.225.104.101 (06/14 22:09) ※ 編輯: Chopper 來自: 125.225.104.101 (06/14 22:52)

06/14 23:02, , 1F
6(π/a)^(0.5) => (3/2)(π/a)^(0.5)
06/14 23:02, 1F

06/14 23:03, , 2F
-2(π/a)^(0.5) => (π/a)^(0.5)
06/14 23:03, 2F

06/14 23:03, , 3F
-2(π/a)^(0.5) => -(π/a)^(0.5)
06/14 23:03, 3F

06/14 23:12, , 4F
公式:{[(2n)!‧π^(0.5)]/[2^(2n+1)‧n!‧a^(n+0.5)]}
06/14 23:12, 4F

06/14 23:20, , 5F
非常感謝!! 可能是我版書抄錯了XD
06/14 23:20, 5F
文章代碼(AID): #1ADGG7z7 (Chemistry)