1 van 1

Kans op zekere energiewaarden in oneindig diepe put.

Geplaatst: ma 10 nov 2008, 14:25
door Bert F
Na het oplossen van een deeltje dat zich in een oneindige potentiaal put bevindt bekom ik:
\(\psi _n=\sqrt{ \frac{2}{L} }sin(\frac{n \pi x}{L})\)
\(E_n=\frac{n^2\bar{h^2}\pi^2}{2mL^2}\)
Nu vraag ik me af wat de kans is om het systeem in een zekere energie aan te treffen, hiervoor los ik volgende integraal op:
\(|\int \sqrt{\frac{2}{L}} sin(\frac{n \pi x}{L})|^2\)
Klopt dit? kan ik maw op deze manier die kans berekenen?

ik bekom dan als resultaat:
\(\frac{2L}{n^2\pi ^2}((-1)^n-1)^2\)
wat ik erg vreemd vindt, dit zou betekenen dat enkel de oneven n zijn toegelaten? Wat doe ik fout, of nog hoe kan ik de kans berekenen dat het systeem in een zekere energie toestand zit? Groeten.

Re: Kans op zekere energiewaarden in oneindig diepe put.

Geplaatst: ma 10 nov 2008, 15:37
door eendavid
Je kan de kans op een zekere energie maar berekenen mits specificatie van de begintoestand. Als de toestand initieel in
\(\psi_n\)
is, en je wil weten wat de kans is om de energie
\(E_n\)
te meten dan is deze uiteraard 1, vermits de toestand genormeerd is:
\(\int |\sqrt{\frac{2}{L}} sin(\frac{n \pi x}{L})|^2=1\)
Je hebt dus inderdaad de verkeerde integraal berekend.

Re: Kans op zekere energiewaarden in oneindig diepe put.

Geplaatst: ma 10 nov 2008, 15:48
door Phys
Wat je nodig hebt is de begintoestand.

De meest algemene oplossing is
\(\Psi(x,t)=\sum_{n=1}^\infty c_n\sqrt{\frac{2}{L}}\sin\left(\frac{n \pi x}{L}\right)\exp(-iE_n/t)\)
.

Nu geldt (Fourier)
\(c_n=\sqrt{\frac{2}{L}}\int_0^L\sin\left(\frac{n \pi x}{L}\right)\Psi(x,0)\)
\(|c_n|^2\)
geeft je de kans dat wanneer je de energie meet, dit E_n oplevert.

Volgens mij los je dus inderdaad de verkeerde integraal op.

\\edit: eendavid was me voor

Re: Kans op zekere energiewaarden in oneindig diepe put.

Geplaatst: ma 10 nov 2008, 18:03
door Bert F
Bedankt ik begrijp het nu.

Re: Kans op zekere energiewaarden in oneindig diepe put.

Geplaatst: ma 10 nov 2008, 19:15
door Bert F
ik heb eigenlijk nog een analoog probleem, bij een oneindige 3D potentiaal put wordt de toestandvergelijking:
\(\psi_{nml}=\frac{2}{L}sin(\frac{n\pix}{L})sin(\frac{m\pix}{L})sin(\frac{l\piz}{L})\)


wordt dit dan
\(c_{nml}={\frac{2}{L}}^{(3/2)}\int_0^L\sin(\frac{n \pi x}{L})\ \sin(\frac{m \pi y}{L}) \sin(\frac{l \pi z}{L} )\Psi(x,0)_{nml}\)


Of maw een c met 3 indexen? Groeten.

Re: Kans op zekere energiewaarden in oneindig diepe put.

Geplaatst: di 11 nov 2008, 21:17
door eendavid
Er hoeven geen indices te staan aan psi(x,0). Dat is een willekeurige begintoestand, die niet eens een eigentoestand van de hamiltoniaan hoeft te zijn. Verder is dat inderdaad correct: je bekomt een component voor elke toestand, en de toestanden hebben we gelabeled adhv 3 indices.

Re: Kans op zekere energiewaarden in oneindig diepe put.

Geplaatst: wo 12 nov 2008, 10:37
door Bert F
maar krijg ik niet drie integralen?

Re: Kans op zekere energiewaarden in oneindig diepe put.

Geplaatst: wo 12 nov 2008, 10:41
door eendavid
Uiteraard integreer je over x,y en z; en heb je psi(x,y,z,0); en moeten er haakjes rond de breuk voor de formule. Ik dacht dat je een shortcut notatie gebruikte.

Re: Kans op zekere energiewaarden in oneindig diepe put.

Geplaatst: wo 12 nov 2008, 10:47
door Bert F
ik zag mijn fout ook maar net toen ik dat berichtje poste, bedankt ik begrijp het.