4. Tutorium am 13.11.2015

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Wenn Du Lösungsansätze zu Beispielen suchst oder schreibst, stelle nach Möglichkeit auch die dazugehörenden Angaben zur Verfügung - am besten als Dateianhang, da die meisten Übungsangaben auf Institutshomepages nach einem Semester gelöscht werden.
So haben auch die nächsten Semester noch etwas davon ;)
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Klausll
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4. Tutorium am 13.11.2015

Beitrag von Klausll »

Hi,

hier mal die Angabe ;)
lg
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minca3
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Re: 4. Tutorium am 13.11.2015

Beitrag von minca3 »

Hab 1 a) gerechnet (siehe Anhang), bin mir aber nicht sicher ob das stimmt. Was kriegt Ihr raus?
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monkey
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Re: 4. Tutorium am 13.11.2015

Beitrag von monkey »

wieso bekommst du ganz am schluss fürs integral nen wert raus? wird bei uns null( is auch logisch, erwartungswert wär ja im mittelpunkt)

sebastian92
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Re: 4. Tutorium am 13.11.2015

Beitrag von sebastian92 »

minca3 hat geschrieben:Hab 1 a) gerechnet (siehe Anhang), bin mir aber nicht sicher ob das stimmt. Was kriegt Ihr raus?

was ist das c was du da für ungerade und gerade Funktionen berechnest ? Bzw. wieso benutzt du für ungerades c die gerade Lösung und umgekehrt ?

monkey
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Re: 4. Tutorium am 13.11.2015

Beitrag von monkey »

seite 79/80 im skript, entwicklungssatz und so

smatkovi
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Re: 4. Tutorium am 13.11.2015

Beitrag von smatkovi »

da muss doch ein fehler in der angabe sein, cos^3(kx) löst doch die sg nicht

Classmate
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Re: 4. Tutorium am 13.11.2015

Beitrag von Classmate »

monkey hat geschrieben:wieso bekommst du ganz am schluss fürs integral nen wert raus? wird bei uns null( is auch logisch, erwartungswert wär ja im mittelpunkt)
Sieht euer Integral so aus: ... ?

\int_{-a}^{a}x * A^{2} * cos^{6}(\frac{\pi}{2a}x) dx

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Klausll
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Re: 4. Tutorium am 13.11.2015

Beitrag von Klausll »

Hey Leute,

also, meine Gedanken zum ersten Beispiel:

Die Angabe ist eine Superposition von Lösungen der Schrödingergleichung. Da die Superposition keine Eigenfunktion der SG ist, separiert diese nicht (in Radial und Zeitanteil) und muss in die Eigenbasis zerlegt werden um den Erwartungswert zu berechnen. Heißt, für Superposition gilt allgemein nicht:
\psi(x,t)=\phi(x) \cdot exp{-i \omega t}

Beim Vergleich mit der klassischen "revival time" ist mir nicht ganz klar, was da gemeint ist. Ich habe einfach mal in die klassische Formulierung die quantenmechanische Energie eingesetzt. Das sieht dann bis auf einen Faktor 2 gleich aus. Woher der kommt ... keine Ahnung.

lg
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minca3
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Re: 4. Tutorium am 13.11.2015

Beitrag von minca3 »

monkey hat geschrieben:wieso bekommst du ganz am schluss fürs integral nen wert raus? wird bei uns null( is auch logisch, erwartungswert wär ja im mittelpunkt)
der Zähler sin(\pi(n - m ) ) wird zwar Null für alle n,m aber auch der Nenner wird Null bei n = m; deshalb hab ich für diesen Fall dort den Grenzwert genommen, der 1 ist;

minca3
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Re: 4. Tutorium am 13.11.2015

Beitrag von minca3 »

sebastian92 hat geschrieben: was ist das c was du da für ungerade und gerade Funktionen berechnest ?
Wie schon erwähnt wurde: Entwicklungskoeffizienten, im Skriptum Seite 80 oben
sebastian92 hat geschrieben:Bzw. wieso benutzt du für ungerades c die gerade Lösung und umgekehrt ?
Da hast Du Recht, das ist falsch in meiner Rechnung

minca3
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Re: 4. Tutorium am 13.11.2015

Beitrag von minca3 »

smatkovi hat geschrieben:da muss doch ein fehler in der angabe sein, cos^3(kx) löst doch die sg nicht
So wie ich es verstehe muss ein Zustand nicht die SG erfüllen (wohl aber die Rand/Anschlußbedingungen). Wenn man aufgrund der SG und den Randbedingungen eine Ortonormalbasis hat, kann man jeden beliebigen Zustand durch Superposition von Zustandsvektoren dieser ONB darstellen. Und Superpositionen der Eigenzustände sind wieder Lösungen der SG.

smatkovi
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Re: 4. Tutorium am 13.11.2015

Beitrag von smatkovi »

minca3 hat geschrieben:
smatkovi hat geschrieben:da muss doch ein fehler in der angabe sein, cos^3(kx) löst doch die sg nicht
So wie ich es verstehe muss ein Zustand nicht die SG erfüllen (wohl aber die Rand/Anschlußbedingungen). Wenn man aufgrund der SG und den Randbedingungen eine Ortonormalbasis hat, kann man jeden beliebigen Zustand durch Superposition von Zustandsvektoren dieser ONB darstellen. Und Superpositionen der Eigenzustände sind wieder Lösungen der SG.
aber bei bsp 2 wird ja wieder auf 1 verwiesen

minca3
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Re: 4. Tutorium am 13.11.2015

Beitrag von minca3 »

NadineCyra hat geschrieben: Sieht euer Integral so aus: ... ?

\int_{-a}^{a}x * A^{2} * cos^{6}(\frac{\pi}{2a}x) dx
Ich denke dass man das nicht machen darf: laut Plenumsfolie vom 4. November (Seite 8 ) muss man die Zustandsfunktion mit Hilfe der Eigenbasis entwickeln.

minca3
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Re: 4. Tutorium am 13.11.2015

Beitrag von minca3 »

hab jetzt nach meiner Verwechslung von gerade/ungeraden Eigenfunktionen nochmal alles durchgerechnet, ich bekomme jetzt für die ungeraden Eigenfunktionen nur noch 2 Entwicklungskoeffizienten, für n = 1 und für n = 3:

c_{1,3} = \frac{3}{4}A \sqrt{a}

Wenn ich dann den Erwartungswert ausrechne bekomme ich:

<x> = \frac{9}{16} A^2 a^2
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bloohiggs
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Re: 4. Tutorium am 13.11.2015

Beitrag von bloohiggs »

Klausll hat geschrieben:Hey Leute,

also, meine Gedanken zum ersten Beispiel:

Die Angabe ist eine Superposition von Lösungen der Schrödingergleichung. Da die Superposition keine Eigenfunktion der SG ist, separiert diese nicht (in Radial und Zeitanteil) und muss in die Eigenbasis zerlegt werden um den Erwartungswert zu berechnen. Heißt, für Superposition gilt allgemein nicht:
\psi(x,t)=\phi(x) \cdot exp{-i \omega t}

Beim Vergleich mit der klassischen "revival time" ist mir nicht ganz klar, was da gemeint ist. Ich habe einfach mal in die klassische Formulierung die quantenmechanische Energie eingesetzt. Das sieht dann bis auf einen Faktor 2 gleich aus. Woher der kommt ... keine Ahnung.

lg
Gute Frage! Meinem Verständnis nach, liegt das Problem daran, dass man zwar im klassischen Limit das gleiche "Revival Time" kriegen sollte. Das ist hier nicht der Fall, weil wir diese Zeit für die ganze Wellenfunktion berechnen, und nicht für den Ortsoperator \left< x(t) \right>.

Wenn man das für die Position berechnet, kriegt man die Periode P = \frac{T_{rev}}{ m^2 - n^2}, wobei n und m verschiedene Parität haben. Nun wenn wir diese Periode für eine Superposition von Energieeigenzustände um einen Zentralwert n_c aufstellen (d.h. von n_c - r bis n_c + r, r << n_c), kommt genau die Klassische Energieabhängige Periode raus: 2 a \sqrt{ \frac{2m}{E_c} }
"Müssen’s halt a bisserl denken."

-- W. Auzinger

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