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文档简介

1、一维势场中的粒子能量的一般性质1一维薛定谔方程 对定态,具有能量 E一维粒子的能量本征方程:根据边界条件,可求解方程(1)。一维势场中的粒子能量的一般性质2如无特别说明,我们取U(x)*=U(x),即U(x)取实值。由无穷深方势阱问题的求解可以看出,解薛定谔方程的一般步骤如下:列出各势域上的薛定谔方程; 求解薛定谔方程;利用波函数的标准条件(单值、有限、连续)定未知数和能量本征值;由归一化条件定出最后一个待定系数(归一化系数)。 340a-a/2a/2-a/2a/2定态薛定谔方程:5方程的解为:例题 已知一维势箱中粒子的归一化波函数为:式中l是势箱的长度,是粒子的坐标(0 xl),计算 (1)

2、粒子的能量; (2)粒子坐标的平均值; (3)粒子动量的平均值。6解: (1)将能量算符直接作用于波函数,所得常数即为粒子的能量:即:7(2)8(3):9V0 -a/2 0 a/2E10 经典物理无法理解势垒贯穿。 ETV,TEV0,不可能 . 本节介绍量子力学如何解释势垒贯穿,以及如何计算穿过势垒的几率。 应用:1973年: 固体中的隧道效应, 半导体中的隧道效应. 约朔夫森, 江琦, 迦埃非.1986年: 设计世界上第一架电子显微镜,设计隧 道效应显微镜. 鲁斯卡, 宾尼(德国),罗雷尔因(瑞士).1997年:量子隧道效应。a为阱宽, V0为势阱高度。讨论束缚态情况,(0E V0 )。设三个分区的波函数分别为 ,则三个分区的薛定谔方程分别为思考:经典粒子如何运动?量子力学中又会出现什么神奇的事呢?会给我们带来惊喜吗?11三个区的解分别为这里已分别略去了 和中负指数和正指数项,因为它们在x 发散。这里波函数解中有一个待定参数E(k,k),4个待定系数A,B,C, 。另一方面,在x=a/2,-a

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