Psi_A (x, 0) = sqrt (1/6) phi_0 (x) + sqrt (1/3) phi_1 (x) + sqrt (1/2) phi_2 (x)? Meer vragen

Psi_A (x, 0) = sqrt (1/6) phi_0 (x) + sqrt (1/3) phi_1 (x) + sqrt (1/2) phi_2 (x)? Meer vragen
Anonim

Antwoord:

Zie hieronder:

Uitleg:

ontkenning - Ik veronderstel dat # Phi_0 #, # Phi_1 # en # Phi_2 # duiden de grond, eerste opgewonden en tweede aangeslagen toestanden van de oneindige put aan, respectievelijk - de staten conventioneel aangegeven door # N = 1 #, # N = 2 #, en # N = 3 #. Zo, # E_1 = 4E_0 # en # E_2 = 9E_0 #.

(d) De mogelijke resultaten van energiemetingen zijn # E_0 #, # E_1 # en # E_2 # - met kansen #1/6#, #1/3# en #1/2# respectievelijk.

Deze kansen zijn onafhankelijk van de tijd (naarmate de tijd voortschrijdt, neemt elk stuk een fasefactor op - de waarschijnlijkheid, die wordt gegeven door de modulus in het kwadraat van de coëfficiënten - verandert daardoor niet.

(c) De verwachtingswaarde is # 6E_0 #. De kans dat een energiemeting dit als resultaat oplevert is 0. Dit geldt voor alle tijden.

Inderdaad, # 6E_0 # is geen energie eigenwaarde - zodat een energiemeting deze waarde nooit zal geven - ongeacht de staat.

(e) Direct na de meting die oplevert # E_2 #, de toestand van het systeem wordt beschreven door de golffunctie

#psi_A (x, t_1) = phi_2 #

Op #t_> t_1 #, de golffunctie is

# psi_A (x, t) = phi_2 e ^ {- iE_2 / ℏ (t-t_1)} #

De enige mogelijke waarde die een energiemeting voor deze toestand zal opleveren, is # E_2 # - altijd # T_2> t_1 #.

(f) De kansen zijn afhankelijk van de squared-modulus van de coëfficiënten - dus

#psi_B (x, 0) = sqrt {1/6} phi_0-sqrt {1/3} phi_1 + isqrt {1/2} phi_2 #

zal werken (er zijn oneindig veel mogelijke oplossingen). Merk op dat aangezien de kansen niet zijn veranderd, de energiewaarderingswaarde automatisch dezelfde zal zijn als #psi_A (x, 0) #

(g) Sinds # E_3 = 16 E_0 #, we kunnen een verwachtingswaarde krijgen van # 6E_0 # als we hebben # E_1 # en # E_3 # met kansen # P # en # 1-p # als

# 6E_0 = pE_1 + (1-p) E_3 = 4pE_0 + 16 (1-p) E_0 impliceert #

# 16-12p = 6 impliceert p = 5/6 #

Dus een mogelijke golffunctie (nogmaals, een van oneindig veel mogelijkheden) is

#psi_C (x, 0) = sqrt {5/6} phi_1 + sqrt {1/6} phi_3 #