Fysik

Schrödinger ligningen og normerisering.

19. maj 2014 af sejereje91 (Slettet) - Niveau: Universitet/Videregående

Hej! Jeg har følgende spørgsmål:

Betragt en partikel, som bevæger sig i én dimension, som vi betegner x-aksen.


b) Er bølgefunktionen ψ(x) = eax, hvor a er et positivt, reelt tal, normeret?


c) Vi antager nu, at partiklen kun kan være i området x ≥ 0. Hvis partiklen er beskrevet ved
bølgefunktionen ψ(x) = Ae-bx, hvor A og b er positive, reelle tal, hvad skal A så være (husk
enheder) for at bølgefunktionen er normeret?

i b) vil jeg svare nej. Men jeg kan simpelthen ikke finde ud af hvordan jeg skal forklare det, hvis jeg i så fald har ret. Da jeg ikke mener at eax kan være et resultat af en normerisering.

og c) forstår jeg ikke hvad jeg gør. skal jeg regne baglæns ift. normerisering?

Håber nogle kan hjælpe mig :-)


Brugbart svar (0)

Svar #1
19. maj 2014 af Andersen11 (Slettet)

Bølgefunktionen er normeret, hvis    ∫V |ψ(x)|2 dx = 1 , hvor V er det område, hvori bølgefunktionen er defineret.


Svar #2
19. maj 2014 af sejereje91 (Slettet)

Ja, det ved jeg, da det var allerførste spørgsmål :-P
Men jeg kan ikke helt se, hvordan jeg skal bruge den til at besvare de andre spørgsmål.


Brugbart svar (0)

Svar #3
19. maj 2014 af Andersen11 (Slettet)

#2

I c) skal der jo så gælde, at

        0 A2·e-2bx dx = 1 ,

hvoraf man så finder A .


Svar #4
19. maj 2014 af sejereje91 (Slettet)

ah, så det samme gør jeg egentlig i b) ?


Brugbart svar (1)

Svar #5
19. maj 2014 af Jerslev (Slettet)

#4: Nej, for normintegralet af bølgefunktionen i b) divergerer og kan derfor ikke normeres.


Brugbart svar (1)

Svar #6
19. maj 2014 af Andersen11 (Slettet)

#4

Ja, men hvis x ikke er begrænset til et begrænset interval, og x > 0 , er integralet divergent.

I øvrigt hedder det normalisering, ikke normerisering.


Svar #7
19. maj 2014 af sejereje91 (Slettet)

Selvfølgelig, det giver jo mening!

Når du skriver A2·e-2bx, skyldes det så at du har normeret?

gælder det ikke at når man normere, at der ændres et fortegn på den ene?
Altså,

|ψ(x)|2 = ψ·ψ*

så;

|A·e-bx|2 = A·e-bx·A·ebx ?
Eller  gælder det virkelig kun, når der er et i i funktionen? (Der står i vores noter, at fortegnet for i ændres for den ene, når der normeres)


Brugbart svar (0)

Svar #8
19. maj 2014 af Andersen11 (Slettet)

#7

Jo, men her er bølgefunktionen jo reel.

Man bestemmer værdien af A, så at ψ(x) = Ae-bx er en normeret bølgefunktion. Det er oplyst, at A og b er positive reelle tal.


Svar #9
19. maj 2014 af sejereje91 (Slettet)

Selvfølgelig..
Tusind tak! Sikke en hjælp :-)


Svar #10
19. maj 2014 af sejereje91 (Slettet)

Jeg er faldet i et hul..

Når jeg kun får oplyst at A og b er reele positive tal, og jeg skal bestemme A.

Er det ikke næsten umuligt når jeg ikke ved en bestemt b?
Eller skal jeg bare sætte en vilkårlig reel positiv tal for b ind?


Brugbart svar (0)

Svar #11
19. maj 2014 af Andersen11 (Slettet)

#10

Man finder jo så A udtrykt ved b .


Svar #12
19. maj 2014 af sejereje91 (Slettet)

Jeg får et utrolig grimt udtryk, som kan ses vedhæftet.

Jeg ved ikke om det er rigtigt?
har blot integreret normaliseringen og isoleres A.

Så det er udtrykket for A, der ses i vedhæftningen.

Vedhæftet fil:Udklip.JPG

Brugbart svar (0)

Svar #13
19. maj 2014 af Andersen11 (Slettet)

#12

Ja, det kan man da gøre simplere. Men det er i øvrigt ikke korrekt; x bliver jo integreret væk.

Man har

         0 A2·e-2bx dx = A2 ·1/(2b) = 1 , så

        A = √(2b) .


Svar #14
19. maj 2014 af sejereje91 (Slettet)

Hvorfor bliver x integreret væk?
Det gør den ikke ifølge min liste over regneregler, eller sågar lommeregner :-/


Brugbart svar (0)

Svar #15
19. maj 2014 af Andersen11 (Slettet)

#14

Der er tale om et (uegentligt) bestemt integral, hvor man integrerer over x. Bemærk

        ab f(x) dx = F(b) - F(a) ,

hvor F er en stamfunktion til f.


Svar #16
19. maj 2014 af sejereje91 (Slettet)

Jamen når x=0,

får du 1/(2b), når der er integreret.

når x= uendeligt,

hvad gør du så?
Det er der mit problem ligger, da jeg ikke ved hvad jeg så gør, når det er opløftet ved e...

bliver e-b*∞/(2b), så lille at den kan 'fjernes'?


Brugbart svar (0)

Svar #17
19. maj 2014 af Andersen11 (Slettet)

#16

Du formodes at have lært om uegentlige integraler. Man har her

      0p e-2bx dx = [ -1/(2b) · e-2bx ]p0 = (1/(2b))·(1 - e2bp) → 1/(2b) for p → ∞ , idet b > 0 .

Da grænseværdien eksisterer, tillægger man det uegentlige integral mening og værdien

        0 e-2bx dx = 1/(2b)


Svar #18
19. maj 2014 af sejereje91 (Slettet)

Har aldrig hørt eller set dette - men tusind tak, må få læst noget om uegentlige integraler :-)


Skriv et svar til: Schrödinger ligningen og normerisering.

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.