无限深方势阱的求解中存在的一普遍错误

许多量子力学和近代物理教课书中,在求一维无限深方阱中粒子的能级及其对应的波函数时,取区间0≤x≤L内,势为零,其他区域,势为无穷大。在阱内,不含时的薛定谔方程是这里K=2mE/h2≥0,m是粒子的质量,E是粒子的能量。波函数　(x)遵从这条伴(0)=(L)=0。 在此问题的标准处理中,写出(1)的通解,其形式是其中A=A(K), B=B(K)。在x=0,边界条件要求B=0.因为这两个任意常数至少有一个不为零,在x=L处,这条件要求K=n/L,这里。的可能值是0,±1,±2,…….n取负值仅导致波函数符号的改变,而这在物理上无关紧要,因此可以弃掉。 n=0的值必须弃去,在标准处…     

一维Schrdinger方程在Coulomb型势中的束缚态精确解

利用级数解法求出了一维Schr dinger方程在势 -Ze2 x中的束缚态波函数和能级 .结果发现 ,其能级与1 n2 (n =1 ,2 ,3,… )成正比 ,束缚态波函数在原点的值为零 .分析了上述结论与关于势 -Ze2 x的能级与 1 (n +12 ) 2 (n为整数 )成正比的结论不相同的原因 .     

一维、二维、三维氢原子能级和电子分布概率

通过一维、二维氢原子定态薛定谔方程的严格解得出的能级公式和波函数，分析了一维、二维氢原子能级特点、简并度和电子分布概率，并将它们与三维氢原子进行比较，发现一维、二维、三维氢原子能级和电子分布概率有许多不同之处。     

一维Schrodinger方程在Coulomb型势中的束缚态精确解

利用级数解法求出一维Schrodinger方程在势-Ze^z/X中的束缚态波函数和能级。结果发现，其能级与1/n^2(n=1,2,3……）成正比，束缚态波函数在原点的值为零，分析了上述结论与关于势-Ze^2/x的能级与1/（n 1/2)^2(n为整数）成正比的结论不相同的原因。     

一维抛物势场中单电子量子比特的性质

根据-维抛物势场中单电子能量本征波函数的特点,以基态和第二激发态波函数构造一个量子比特,并研究量子比特的性质.数值计算表明,量子比特内电子的概率密度随空间坐标和时间的变化而变化,在平衡位置概率密度幅值最大,在其他位置相对较小;且各个空间点的概率密度均随时间做周期性振荡,振荡周期完全由抛物势场的性质决定.     

一维无限深梯形势阱中微观粒子波函数和能级的半解析解

利用特殊函数研究了一个数学形式简单但物理内涵丰富的新势阱——一维无限深梯形势阱,并得到了处于该势阱中微观粒子的波函数和能级的半解析解,其结果可以用来从理论上分析梯形沟道势阱的二维电子气的物理机制.此外指明了它与熟知的一维无限深方势阱和三角势阱的联系与区别,并基于对应原理讨论了该模型下粒子波函数的特征.     

线性变分法研究一维无限深势阱中粒子的能级和波函数

采用满足连续性条件的多项式独立基函数,应用线性变分法通过求解广义本征值方程研究了一维无限深势阱中粒子的能级和波函数.计算表明,随着试验基函数个数的增大,线性变分法的结果趋近于精确的解析结果.     

磁通量对二维谐振子的量子能级密度的影响

利用周期轨道理论,我们计算了在不同情况下,一个粒子在二维谐振子势中存在和不存在磁通量时的量子能级密度.重点讨论了磁通量对量子能级密度的影响.计算结果表明:当二维谐振子势的频率比值是有理数时,量子能级是分立的,能级密度中的每一条峰正好对应一个量子能级.然而,当频率比是无理数时,能级密度发生振荡,当加上磁通量后,振荡减小.这可以看作是Aharonov-Bohm效应的结果.     

国内研究生入学考题选登——量子力学试题

一、设有质量为μ,能量为E>0的粒子在一维势场U(x)中运动:求反射系数和贯穿系数。 二、设在沿Z轴方向的外磁场h作用下的两个磁矩μσ(1),μσ(2)的体系的哈密顿算符为共中　为Pauli矩阵。求此体系的能级及相应的本征波函数。 三、在方盒｜x｜≤a,｜y｜≤a,｜z｜≤a中运动的质量为μ的粒子受到势场的作用,把U看作微扰,求此体系的最低能级到C的二次项和第一激发态的能级到C的一次项。 四、(1)两个入射动量分别为k及-k的中子散射,写出波函数(包括自旋部分)在粒子间的距离r、co时的渐近形式。 (2)设两中子的相互作用可用如下的位势描述 U(r)…     

精确的量子化条件和不变量

提出并证明了一维量子系统和三维球对称量子系统的一个精确的量子化条件.在此精确量子化条件中, 除了通常的Nπ项外, 还有一积分项, 称为修正项. 发现该修正项正是在超对称量子力学中所谓的有形状不变势的量子系统的一个不变量，它不依赖于波函数的节点数.对这些系统, 可用基态能级和波函数确定此不变量的值, 从而由精确的量子化条件容易算出全部束缚态的能级. 计算得到能级的正确性又反过来验证了在有形状不变势的量子系统中此修正项确实是不变量.计算的有形状不变势的量子系统, 包括一维的有限方势阱、Morse势及其变形、R 关键词： 量子化条件 超对称量子力学 形状不变势 不变量     

A Kind of Atomic Coherent State as a Two-Mode Squeezed State

We find that a kind of atomic coherent state, formed as exp[ ξJ＋-ξJ-]｜00〉,when the SU（2） generators J± are taken as Fan＇s form J＋=（1/2）（α1-α2）（α1-α2）,J-=（1/2）（α1＋α2）（α1＋α2）,and J0=（1/2）（α1α2-α1α2）,is simultaneously a two-mode squeezed state. We analyse this squeezed state＇s physical properites, such as the cross- correlation function, the Wigner function, and its marginal distribution as well as the Husimi function.     

Structure study of simple fluids

The structure function of simple monatomic liquids like neon and argon is studied in an approximation scheme where intermediate functionQ(r) is extended beyond hardcore diameter rather than the direct correlation functionC(r). The calculated values show good agreement with experimental values.     

Rapidly convergent series for high-accuracy calculation of the Voigt function

A rapidly convergent series, based on Fourier expansion of the exponential multiplier, is presented for highly accurate approximation of the Voigt function (VF). The corresponding algorithm enables the rapid calculation, required for its implementation as a subprogram in an interpolation approach. The numerical analysis of this VF approximation suggests that it may be more accurate than 10⁻⁹ in the Humlí?ek regions 3 and 4.     

A new procedure for obtaining the Voigt function dependent upon the complex error function

This work proposes a new method for obtaining the differential equation of the Voigt function and, from this equation, expressing the Voigt function as dependent upon the complex error function. In addition, the integral expression of the successive derivatives of the Voigt function is given, and from this a method is generalized which permits the representation, also, of other functions depending on the complex error function. This enables us to simplify other functions which are the convolution of a Gaussian function with rational polynomial functions. Moreover, the relationship between the Lorentzian (w_L), Gaussian (w_G) and Voigt (w_V) widths at half maximum for the function is given, which is of great interest in diverse branches of physics, such as plasma spectroscopy, astrophysics, nuclear magnetic resonance, etc.     

A Kind of Atomic Coherent State as a Two-Mode Squeezed State

We find that a kind of atomic coherent state, formed as exp [ξ J₊- ξ^*J_-] |00>, when the SU(2) generators J_± are taken as Fan's form, J₊=(1/2)(a₁-a₂†)(a₁†-a₂), J_=(1/2) (a₁†+a₂)(a₁+a₂†), and J₀=(1/2) (a₁†a₂†-a₁a₂), is simultaneously a two-mode squeezed state. We analyse this squeezed state's physical properites, such as the cross-correlation function, the Wigner function, and its marginal distribution as well as the Husimi function.     

改进的单次散射相函数解析表达式

单次散射相函数对电磁辐射传输模拟过程的准确性和计算效率有重要的影响.基于电磁散射与辐射传输中的基本理论,对单次散射相函数的解析表达式进行了研究,提出了一种新的单次散射相函数解析表达式.比较了单个粒子的Henyey-Greenstein相函数、Henyey-Greenstein*相函数与新的相函数随角度的分布,发现新的散射相函数提高了后向散射峰值,可以更合理地描述单个粒子的散射特性.按三种气溶胶粒子谱分布模式计算了Henyey-Greenstein*相函数和新的相函数对应的数值结果,并与多分散系Mie散射相函数进行对比,发现新的相函数提高了与多分散系Mie散射相函数的符合程度.研究表明,对于大角度(大于90°)后向散射,新的相函数与Mie散射相函数均方根差较小的占73.3%,高于Henyey-Greenstein*相函数的26.7%,证明了新的相函数可以显著提高后向散射峰值.新的相函数对准确模拟辐射传输过程具有重要意义.     

关联函数在耗散反应激发函数涨落中的应用

应用关联函数方法,分析耗散反应激发函数中的涨落.通过推导出能量自关联函数、角度互关联函数、反应产物元素之间的互关联函数、反应产物同位素之间的互关联函数,来分析在耗散反应这一由非平衡向平衡演化的系统中,核反应体系演化过程的特点,说明关联函数在研究耗散反应激发函数涨落中的特殊作用.用推导出的函数分析了实验4.5MeV/u ²⁷Al+²⁷Al和102.5MeV ¹⁹F+⁵¹V的数据,并且指出了用这种方法可以提取的耗散反应体系的信息.     

四参量PG分析势能函数及其对双原子分子的应用

在Ｓａｇｅ于１９８４年提出的拟合二阶力常数的三参量模型势的基础上，提出了拟合二阶、三阶力常数的四参量ＰＧ模型势。研究表明，对基态双原子分子来说，描述精度近似于Ｍｕｒｅｌ－Ｓｏｒｂｉｅ函数中ａ１取复根实部的精度；对低激发态双原子分子来说，准确性较高，有部分分子十分吻合于光谱ＲＫＲ数据。四参量ＰＧ函数可以用于描述同一分子的基态和低激发态的分析势。