To'g'ri burchakli potensial o'ra

Toʻgʻri burchakli potensial oʻra


Aytaylik, elektron cheksiz chuqur, toʻgʻri burchakli bir oʻlchamli, kengligi ga teng boʻlgan potensial oʻrada asosiy holatda turgan boʻlsin (). Zarraning ; ; oraliqlarda topilish ehtimolliklarini hisoblaylik.

Schrdingerning statsionar tenglamasini yozib olamiz:

Potensial oʻra ichida zarraning potensial energiyasi nolga teng . Shu sababli

Yuqoridagi tenglamani kanonik koʻrinishga keltiramiz:

Quyidagicha belgilash kiritamiz:

U holda (2) tenglama quyidagi koʻrinishga keladi:

U holda bu differensial tenglama uchun xarakteristik tenglama quyidagi koʻrinishga keladi:

Uning ildizlari:

Hosil boʻlgan toʻlqin funksiyani oshkormas koʻrinishda quyidagicha yozishimiz mumkin:

Eiler formulasi va dan foydalangan holda (3) tenglamani quyidagicha yozamiz:

Chegaraviy shartlardan foydalangan holda, va larning xususiy qiymatlarini aniqlaymiz.

To'lqin funksiyaning asosiy xossalaridan biri — bu uzluksizlik, shu sababli,

Sistemaning 1-tenglamasidan koʻrinib turibdiki, . Ikkinchi tenglamadan esa, boʻlgani uchun ekanligini hosil qilamiz.

U holda , yoki , bu yerda  — bosh kvant soni deyiladi.

Endi esa, ekanligini hisobga olgan holda ifodani hosil qilamiz. Bu ifoda zarra energiyasining xususiy qiymati deyiladi.

Natijada zarra toʻlqin funksiyasining koʻrinishida ekanligini aniqlaymiz.

Normallash sharti

tahrir

Bundan soʻng, toʻlqin funksiyaning normallash shartidan foydalanib,   ni aniqlaymiz. Maʼlumki, zarra toʻlqin funksiyasidan toʻla fazo boʻyicha olingan integral qiymati 1 ga teng boʻlishi kerak. Bizning misol uchun esa   sohada zarra topilishi ehtimolligi 1 ga teng, chunki, uning oʻradan tashqarida toʻlqin funksiyasi nolga teng. Demak,

 

Bundan kelib chiqadiki,

 

Yuqoridagi yechimlardan foydalanib, toʻlqin funksiya uchun eng oxirgi ifodani quyidagicha yozish mumkin:

 

Endi esa oʻraning   sohasida zarra topilish ehtimolligini hisoblaymiz. Asosiy holatda   uchun hisoblaylik:

 

Xuddi shu usulda,   va   sohalar uchun ham integral chegaralarini oʻzgartirgan holda hisoblaymiz va mos ravishda 61% va 19.5% qiymatlarni aniqlaymiz.


Manbalar

tahrir
  1. Griffiths, David J.. Introduction to Quantum Mechanics (2nd ed.). Prentice Hall, 2004. ISBN 0-13-111892-7. 
  2. Cohen-Tannoudji, Claude; Diu, Bernard; Laloë, Franck. Quantum mechanics., transl. from the French by Susan Reid Hemley, Wiley-Interscience: Wiley, 1996 — 231–233-bet. ISBN 978-0-471-56952-7.