カテゴリー: 量子力学
シュレディンガー方程式の解と自由電子模型:端がない周期的な系
端がなく周期的な系に対して、シュレディンガー方程式を解いていこう。 ここでは自由電子模型を考える。 つまり、電子が自由に動き回ることができる模型で、電子の受けるポテンシャルはゼロ()とする。 1次元でシュレディンガー …
もっと読む シュレディンガー方程式の解と自由電子模型:端がない周期的な系シュレディンガー方程式の解と自由電子模型:無限に広い場合
自由電子模型を用いてシュレディンガー方程式を解いていこう。 自由電子模型では電子が自由に動き回ることができる模型で、電子の受けるポテンシャルはゼロ()とする。 すなわち、シュレディンガー方程式(3次元)は、   …
もっと読む シュレディンガー方程式の解と自由電子模型:無限に広い場合摂動とは/摂動エネルギーと状態の計算(1次・2次)
時間に依存しない摂動論(縮退なし)の概要とエネルギー計算を説明する。2次摂動までのエネルギーと波動関数は以下の通り。1次までで良い時は、2次摂動(赤色)は無視して計算すれば良い。(2次摂動の計算はそこそこ大変) ポイン …
もっと読む 摂動とは/摂動エネルギーと状態の計算(1次・2次)位置演算子と運動量演算子の交換関係
位置演算子 と運動量演算子 の交換関係を調べる。結果は下の通り。 はクロネッカーのデルタである( のときのみ 1 になる)。 x,pの交換関係 一次元の の交換関係は として以下の計算を見 …
もっと読む 位置演算子と運動量演算子の交換関係1次元井戸型ポテンシャル(無限大)と不確定性関係
1次元井戸型ポテンシャルのシュレディンガー方程式を解いていく。得られた結果から、最後は不確定性原理に少し触れる。 自由電子模型:無限に広い場合(3次元) 自由電子模型:端がない周期的な系(1次元、3次元) 1次元井戸型 …
もっと読む 1次元井戸型ポテンシャル(無限大)と不確定性関係波動関数の対称・反対称/パウリの排他原理
量子力学の話になる。パウリの排他原理が波動関数 の反対称性から導かれるということを簡単に説明する。以下に簡単にまとめた。 波動関数の対称性・反対称性 が対称: ボーズ粒子(光子など) ボーズ・アインシュタイン統計 整数 …
もっと読む 波動関数の対称・反対称/パウリの排他原理【ざっくりまとめ】 極座標表示のシュレディンガー方程式 の産物
ラーゲル多項式(陪多項式)、ルジャンドル多項式(陪多項式)、球面調和関数など、球対称ポテンシャル をもつ極座標表示のシュレディンガー方程式を解く過程で複雑なものがたくさん出てくる。ここではもう、2.1以降でざっくりとま …
もっと読む 【ざっくりまとめ】 極座標表示のシュレディンガー方程式 の産物シュタルク効果によるエネルギーのずれ(2s,2p状態)
一様な電場を加えたとき、原子のエネルギー準位がどのような影響を受けるかを考える(シュタルク効果)。電場 の方向を 方向にとり、エネルギー準位の分裂とエネルギーのずれを求める。このとき、電場の大きさを として   …
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無限井戸形ポテンシャルでは電子は井戸の中に完全に閉じ込められているが、有限井戸形ポテンシャルでは井戸の外へ波動関数が染み出す。 この染み出しはトンネル効果とも関係するような量子力学的な効果であり、古典力学では見られない …
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