Matematik
taylorapproximation for potential
Okay, vidste ikke lige om jeg ville putte under fysik.
Jeg har lavet et program, der numerisk løser Schrödinger-ligningen for et vilkårligt potential som et del af mit kursus. Jeg har først puttet Schrödinger-ligningen i dimensionsløs form, og herefter approximeret den med punkter og løst den som en egenværdi-ligning. Alt det har I sikkert også prøvet.
Jeg startede med at kigge på den harmoniske oscillator og gik så over til et gaussisk potential:
V(x) = -V0exp(-x^2)
Jeg har lidt et problem med en af opgaverne, som går ud på følgende:
Jeg skal plotte forskellen mellem energien i grundtilstanden og første exciterede tilstand for forskellige værdier af V0. Men jeg skal så analytisk gøre rede for det jeg ser ved at taylorekspandere det gaussiske potential. Taylorexpanderer man omkring x=0 får man til anden orden:
V(x) = -V0 + V0x^2
Så putter jeg det ind i min dimensionsløse Schrödinger ligning fås:
-½ ∂2Ψ/∂x2 + (V0x^2-V0)Ψ = EΨ
Så tænkte jeg. Okay jamen vores V0 led i potentialet forskyder bare energien, ikke forskellen mellem E1 og E0, så det kan jeg bare droppe. Tilbage er vi med et potential, som er den harmoniske oscillator bare med k=2V0. Men problemet er nu bare, at jeg kun har løst dette potential for det dimensionsløse tilfælde hvor V=½x^2. Hvordan vil mit V0 influere energiniveauerne E=(½+n)? Jeg tænkte først det var trivielt men synes ved eftertanke ikke, at det er så let, hvordan det hele skalerer :(
Svar #1
09. januar 2013 af Andersen11 (Slettet)
Du må vel vide, hvad du ganget dine variable med for at gøre dem dimensionsløse, så du skulle kunne skalere de dimensionsløse variable tilbage til de oprindelige variable.
Svar #2
09. januar 2013 af Mathematica (Slettet)
okay men er det nødvendigt? Kan jeg ikke sammenligne det x som indgår i de gaussiske bølgefunktioner med det som indgår i den harmoniske oscillator, eller er denne sammenligning forkert, fordi de er skaleret på hver sin baggrund?
Jeg må indrømme jeg virkelig er på bar bund.
Altså jeg har en karakteristisk energi, som det hele er skaleret med. hbar2/(mx0^2) men jeg tror min x0 er afhængig af hvilket potential jeg arbejder med så i dette tilfælde, hvor jeg approksimer et potential med et andet, hvilket x0 skal jeg så vælge?
Skriv et svar til: taylorapproximation for potential
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.
