Redigerer
Schrödinger-ligning
(avsnitt)
Hopp til navigering
Hopp til søk
Advarsel:
Du er ikke innlogget. IP-adressen din vil bli vist offentlig om du redigerer. Hvis du
logger inn
eller
oppretter en konto
vil redigeringene dine tilskrives brukernavnet ditt, og du vil få flere andre fordeler.
Antispamsjekk.
Ikke
fyll inn dette feltet!
===Partikkel i kassepotensial=== [[Fil:Infinite potential well-en.svg|thumb|200px|Potensialet er null inni kassen og. uendelig stort utenfor.]] Når partikkelen befinner seg i et konstant, negativt potensial som har en endelig utstrekning, sies den å befinne seg i en ''kasse'' eller «brønn». Schrödinger-ligningen har da stasjonære løsninger som beskriver partikkelen permanent lokalisert eller bunden til potensialet. Slike løsninger finnes bare for diskrete verdier av dens energi ''E'' som dermed blir [[kvantisering (fysikk)|kvantisert]]. Enklest er å betrakte en uendelig dyp brønn. Hvis man da måler energier i forhold til dens bunn, vil alle disse måtte være postive. Potensialet utenfor brønnen er da også positivt og uendelig stort. Bølgefunksjonene kan ikke trenge inn i dette slik at de må alle være null ved brønnens overflate som i dette endimensjonale tilfellet tilsvarer to punkt. Har brønnen utstrekning ''L'', og origo til ''x''-aksen er plassert i dens midtpunkt, må alle bølgefunksjonene være null i punktene {{nowrap|''x'' {{=}} ± ''L''/2}}. [[Fil:particle in a box wavefunctions 2.svg|left|thumb|150px|De fire laveste egen-funksjonene i kassen.]] Da dette brønnpotensialet er symmetrisk om origo ''x'' = 0, vil også bølgefunksjonene ha en tilsvarende symmetri. Det tilsvarer [[paritet (fysikk)|paritet]] i tre dimensjoner. For en partikkel med energi <math> E = \hbar^2k^2/2m </math> har bølgefunksjonen inni brønnen den generelle formen <math> \psi(x) = A e^{ikx} + B e^{-ikx} </math>. Disse funksjonene er nå symmetriske eller antisymmetriske under ''x'' → -''x '' bare når ''B'' = ±''A''. Det tilsvarer løsninger <math> \psi_+ = C\cos kx </math> med positiv paritet eller <math> \psi_- = C\sin kx </math> med negativ paritet.<ref name = Eisberg/> Grensebetinngelsene ''ψ''(± ''L''/2) = 0 gir nå de kvantiserte bølgetallene {{nowrap|''k<sub>n</sub>'' {{=}} ''nπ'' /''L''}} hvor ''n '' er et [[oddetall]] for løsningene med positiv paritet og et [[partall]] for de som har negativ paritet. De kan sammenfattes som : <math>\psi_n (x) = \begin{cases} C \cos (n\pi x/ L), \;\; n = 1,3,5 \ldots \\ C\sin (n\pi x/ L), \, \;\; n = 2,4,6 \ldots \end{cases}</math> De tilsvarende egenverdiene for energien kan skrives som : <math> E_n = {\hbar^2\pi^2\over 2mL^2}n^2 </math> som gjelder for både ikke og odde verdier av [[kvantetall]]et ''n''. Det er uendelig mange slike løsninger for dette tilfellet med en uendelig dyp brønn. Når partikkelen er i en kasse med endelig dybde ''V''<sub>0</sub> kan man gå frem på samme måte. Bølgefunksjonene inni kassen vil fremdeles være av formen <math> \psi_+ = C\cos kx </math> eller <math> \psi_- = C\sin kx </math> der <math> k = \sqrt{2mE}/\hbar </math> avhengig av pariteten. Utenfor kassen vil de ikke lenger plutselig bli null, men falle av eksponensielt som <math> \exp(-\kappa x)</math> for ''x'' > ''L''/2 hvor denne gangen <math> \kappa = \sqrt{2m(V_0 - E)}/\hbar </math>. Da de deriverte av bølgefunksjonene må være kontinuerlige ved ''x'' = ± ''L''/2, gir dette kravet de to betingelsene : <math> \begin{cases} \kappa = + k\tan(kL/2), \;\; \text{positiv paritet} \\ \kappa = - k\cot(kL/2), \;\; \text{negativ paritet} \end{cases}</math> for bestemmelse av mulige verdier for energien ''E''. Dette kan ikke lenger gjøres eksakt, men appproksimativt med numeriske metoder. Man finner på denne måten nå bare et endelig antall slike bundne løsninger. Grunntilstanden er den med lavest energi og har alltid positiv paritet.<ref name = Liboff> R.L. Liboff, ''Introductory Quantum Mechanics'', Pearson Education, New Jersey (2003). ISBN 0-8053-8714-5.</ref>
Redigeringsforklaring:
Merk at alle bidrag til Wikisida.no anses som frigitt under Creative Commons Navngivelse-DelPåSammeVilkår (se
Wikisida.no:Opphavsrett
for detaljer). Om du ikke vil at ditt materiale skal kunne redigeres og distribueres fritt må du ikke lagre det her.
Du lover oss også at du har skrevet teksten selv, eller kopiert den fra en kilde i offentlig eie eller en annen fri ressurs.
Ikke lagre opphavsrettsbeskyttet materiale uten tillatelse!
Avbryt
Redigeringshjelp
(åpnes i et nytt vindu)
Navigasjonsmeny
Personlige verktøy
Ikke logget inn
Brukerdiskusjon
Bidrag
Opprett konto
Logg inn
Navnerom
Side
Diskusjon
norsk bokmål
Visninger
Les
Rediger
Rediger kilde
Vis historikk
Mer
Navigasjon
Forside
Siste endringer
Tilfeldig side
Hjelp til MediaWiki
Verktøy
Lenker hit
Relaterte endringer
Spesialsider
Sideinformasjon