Matematik

Tilstandsvektor

09. december 2010 af aaaa202 (Slettet) - Niveau: A-niveau

 Hej, 
jeg står og skal vise, at en tistandsvektors prik-produkt med sig selv er sandsynligheden for at finde den den i netop denne tilstand, men jeg har lidt svært ved det. Jeg har skrevet:
<ψ|ψ> = <ψ¦∑cn |en> = ∑cn*<enl· ∑cn |en> = ∑ lcnl^2
Er det korrekt, hvad jeg har gjort? I så fald er det jo godt nok, men jeg har lidt svært ved at forklare andet lighedstegn. For prikker man cn* med en bra-enhedsvektor så ophæver det vel konjugeringen og det er vel ikke meningen? Hvor er det jeg går galt, i må gerne referere til en regneregel for komplekse vektorrum, for jeg kan ikke få det til at passe ind nogen steder. 


Brugbart svar (1)

Svar #1
09. december 2010 af peter lind

skriv Ψ som ∑ci|ei> hvor |ei> er et ortononomale vektorer.


Svar #2
09. december 2010 af aaaa202 (Slettet)

 Jamen det har jeg da også gjort i tredje linje. Jeg har prikket med <ψl som, hvis det skal passe er ∑cn*<enl. Men konjugeringen af cn forstår jeg blot ikke for <enl er jo allerede len>*.
Jeg forstår ikke helt din kommentar, kan du ikke udpensle det lidt mere? Undskyld jeg ikke altid er lige skarp. 


Brugbart svar (1)

Svar #3
09. december 2010 af peter lind

Det er muligt du har gjort som jeg foreslog; men du har ikke skrevet det i dit indlæg. Du må regne med at jeg ikke har andet end hvad du har skrevet.

Du kan skrive Ψ* som Ψ*= ∑cj*<ej|* og dermed

Ψ*Ψ = (∑cj*<ej|*)(∑ci|ei>) = ∑cj* ci <ej|*|eii> = ∑cj*ciδij = ∑|cii|2  hvor δij = 1 for i = j og 0 ellers


Svar #4
09. december 2010 af aaaa202 (Slettet)

 "Du kan skrive Ψ* som Ψ*= ∑cj*<ej|* og dermed". Så her benytter du at: cj * <ejl = cj* * <ejl*. Det var bare det jeg behøvede for at forstå det. Men ved nærmere eftertanke forstår jeg nu ikke hvorfor der ikke blot gælder:
∑cn<enl· ∑cn |en> blot som: (∑cn <en|en>)^2 hvad er det, der forhindrer at man ikke bare kan gange ind? Jeg kan selvfølgelig også godt se din metode som rigtig.
 


Brugbart svar (0)

Svar #5
09. december 2010 af peter lind

Du glemmer konjugering. Du bør også gange ind før du benytter at det er ortonomale vektorer. Resultatet bliver  også ∑|ci|2 altså noget andet end dit


Brugbart svar (0)

Svar #6
10. december 2010 af goathunter (Slettet)

Det virker underligt hvis opgaveformuleringen er den du siger.. En tilstandsvektor |x> i en ortonormalbasis vil altid have et indre produkt med sig selv som er 1 <x|x>=1 dette er direkte fra definitionen af ortonormal. Derimod tror jeg du skal vise at hvis en tilstand |ψ> udtrykkes i en ortonormalbasis, f.eks. |ψ>=a|1> + b|2> så vil normkvadratet af koefficienterne lagt sammen give 1, dvs. |a|2+|b|2=1

<ψ|ψ>=1 er et krav for at din bølgefunktion er en fysisk tilstand, så følger beviset let:, lad a* være den komplekskonjugerede af a.

1=<ψ|ψ>=(a*<1|+b*<2|)(a|1>+b|2>) = a*a<1|1> + a*b<1|2> + b*a<2|1>+b*b<2|2>

Da tilstandene |1> og |2> er ortonormale er <1|1>=<2|2>=1 mens <1|2>=<2|1>=0 og man får derfor

1=|a|2+|b|2

Dette udvides let til det generelle hvor tilstanden |ψ> er en sum af mere end 2 tilstande.


Skriv et svar til: Tilstandsvektor

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.