7.Tutorium am 04.12.2015

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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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7.Tutorium am 04.12.2015

Beitrag von Klausll »

Und weiter gehts :)
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schoenling128
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Re: 7.Tutorium am 04.12.2015

Beitrag von schoenling128 »

Zu Bsp 4:

Da bei x=0 das Potential unendlich ist und daher die Wellenfunktion dort verschwinden muss, sind nur Lösungen des Oszillatorpotentials mit ungeradem n möglich (weil von denen ja die Randbedingungen erfüllt werden).

Kann man so argumentieren oder habe ich einen Denkfehler?

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bloohiggs
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Re: 7.Tutorium am 04.12.2015

Beitrag von bloohiggs »

schoenling128 hat geschrieben:Zu Bsp 4:

Da bei x=0 das Potential unendlich ist und daher die Wellenfunktion dort verschwinden muss, sind nur Lösungen des Oszillatorpotentials mit ungeradem n möglich (weil von denen ja die Randbedingungen erfüllt werden).

Kann man so argumentieren oder habe ich einen Denkfehler?

So würde ich auch das Problem aufstellen
"Müssen’s halt a bisserl denken."

-- W. Auzinger

sebastian92
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Re: 7.Tutorium am 04.12.2015

Beitrag von sebastian92 »

Beispiel 1 ist eigentlich nur simples rechnen. Man kommt ohne Probleme mit den gegebenen Bedingungen auf die Lösungen:

b) \psi_{0}=(\frac{m \omega}{\pi \hbar})^{\frac{1}{4}} e^{- \frac{m \omega x^{2}}{\hbar}}

c) \psi_{1}=\sqrt{ \frac{2m \omega}{\hbar}} (\frac{m \omega}{\pi \hbar})^{\frac{1}{4}} x e^{- \frac{m \omega x^{2}}{\hbar}}

sebastian92
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Re: 7.Tutorium am 04.12.2015

Beitrag von sebastian92 »

bloohiggs hat geschrieben:
schoenling128 hat geschrieben:Zu Bsp 4:

Da bei x=0 das Potential unendlich ist und daher die Wellenfunktion dort verschwinden muss, sind nur Lösungen des Oszillatorpotentials mit ungeradem n möglich (weil von denen ja die Randbedingungen erfüllt werden).

Kann man so argumentieren oder habe ich einen Denkfehler?

So würde ich auch das Problem aufstellen
Steht nicht in der Angabe das für x<0 das Potential Unendlich ist und für x=0 und x>0 das Potential dem des harmonischen Oszillators entspricht ?

sebastian92
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Re: 7.Tutorium am 04.12.2015

Beitrag von sebastian92 »

Im Grau Beispiel 2.15 auf Seite 95 wird das 4. Beispiel unserer Übung durchgerechnet.

sebastian92
Beiträge: 361
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Re: 7.Tutorium am 04.12.2015

Beitrag von sebastian92 »

sebastian92 hat geschrieben:
bloohiggs hat geschrieben:
schoenling128 hat geschrieben:Zu Bsp 4:

Da bei x=0 das Potential unendlich ist und daher die Wellenfunktion dort verschwinden muss, sind nur Lösungen des Oszillatorpotentials mit ungeradem n möglich (weil von denen ja die Randbedingungen erfüllt werden).

Kann man so argumentieren oder habe ich einen Denkfehler?

So würde ich auch das Problem aufstellen
Steht nicht in der Angabe das für x<0 das Potential Unendlich ist und für x=0 und x>0 das Potential dem des harmonischen Oszillators entspricht ?
Hab mir das nochmal überlegt:

Also die Eigenfunktionen müssen die Bedingung u(0)=0 erfüllen. Dies machen aber nur die ungerade Eigenfunktionen weil sie nur Terme mit x, bzw. Potenzen von x haben, wodurch sie bei x=0 immer verschwinden.

Also hat man die Eigenfunktionen zu dem System und die dazugehörigen Eigenenergien kann man auch gleich heranziehen, nämlich die für ungerade n. Spricht n => 2n+1

u_{n}(x)= sqrt{\frac{\alpha}{2^{2n+1}(2n+1)! \sqrt{\pi}}} e^{- \frac{\alpha x^{2}}{2}} H_{2n+1}(\alpha x)

E_{n}=(2n+ \frac{3}{2}) \hbar \omega

Beides für alle n=0,1,2,3,..

minca3
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Re: 7.Tutorium am 04.12.2015

Beitrag von minca3 »

meine Lösungen für Beispiel 1 und 2
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harry32
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Re: 7.Tutorium am 04.12.2015

Beitrag von harry32 »

minca3 hat geschrieben:meine Lösungen für Beispiel 1 und 2
zu Beispiel 1a

Du hast da beim Aufsteiger gerechnet

H_{n+1}=2 x H_n/x_0- 2n H_{n-1}

das x0 widerspricht doch dem angegebenen Hinweis?! Bin grade frustriert, weil ich nämlich bis dorthin auch komme.

minca3
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Re: 7.Tutorium am 04.12.2015

Beitrag von minca3 »

harry32 hat geschrieben:

H_{n+1}=2 x H_n/x_0- 2n H_{n-1}

das x0 widerspricht doch dem angegebenen Hinweis?! Bin grade frustriert, weil ich nämlich bis dorthin auch komme.
Meine Argumentation ist, dass ich anstatt H_{n+1}(x) halt eine etwas andere Variable hab, \frac{x}{x_0}, also ist ist das Hermit Polynom H_{n+1}(\frac{x}{x_0})

Das Problem an der Sache ist, wie man bei 1c) nachrechnen kann, dass H_1(\frac{x}{x_0}) eben nicht 2 \frac{x}{x_0} ist sondern 2 \frac{x}{x_0^2} , ich hab aber keine Ahnung wo ich das fehlende \frac{1}{x_0} herbekommen soll
Zuletzt geändert von minca3 am 02.12.2015, 12:38, insgesamt 1-mal geändert.

sebastian92
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Re: 7.Tutorium am 04.12.2015

Beitrag von sebastian92 »

minca3 hat geschrieben:meine Lösungen für Beispiel 1 und 2
Ich glaube du hast bei E_{kin}^{2} beim ausmultiplizieren eine 1 vergessen

sebastian92
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Re: 7.Tutorium am 04.12.2015

Beitrag von sebastian92 »

Wie weiß man ob man zuerst den Absteiger oder zuerst den Aufsteiger auf den Zustand anwenden soll?

sterlingberger
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Re: 7.Tutorium am 04.12.2015

Beitrag von sterlingberger »

minca3 hat geschrieben:meine Lösungen für Beispiel 1 und 2
Hab das 2. Beispiel ein bisschen anders und komm auch auf andere Ergebnisse, aber ähnlich zu deinen (zB 1/20 etc.), bin aber auch insgesamt den gleichen Weg gegangen sozusagen. Unterschiede:
von den Folien im Plenum vom 26. hab ich gefunden: |n>=[(at)^n/sqrt(n!)]*|0>, wobei at das komplex konjugierte und transponierte a sein soll. Damit hab ich den Zustand auf einen Term rein aus |0> umgewandelt, dann ausmultipliziert und ebenfalls aus dem Plenum genommen, dass at² und a² beim Erwartungswert 0 werden weil "Nur Produkte mit gleicher Anzahl von Vernichter und Erzeuger eine Rolle spielen".
Wollte dich fragen ob du das bewusst nicht gemacht hast weils hier nicht zutrifft, ob dus übersehen hast, ob ich kompletten Unsinn gerechnet hab, ... werd meins noch hochladen falls ich dazu komm es schön aufzuschreiben.

Bis dahin danke für die uploads.

fragen_kostet_nix
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Re: 7.Tutorium am 04.12.2015

Beitrag von fragen_kostet_nix »

minca3 hat geschrieben:meine Lösungen für Beispiel 1 und 2
Hallo, du hast den selben Fehler begangen wie ich zuerst.
Beim p^4 darf mann nicht nur (2N+1) quadrieren.
Im Grau stehen die Rechenschritte.
Ich habe mich nur gefragt, ob wir für die Gesamtenergie die allgemeine Form verwenden dürfen oder ob wir mit E=Ekin+Epot rechnen müssen? Macht es noch komplizierter.
lg

minca3
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Re: 7.Tutorium am 04.12.2015

Beitrag von minca3 »

sterlingberger hat geschrieben:
Damit hab ich den Zustand auf einen Term rein aus |0> umgewandelt, dann ausmultipliziert und ebenfalls aus dem Plenum genommen, dass at² und a² beim Erwartungswert 0 werden weil "Nur Produkte mit gleicher Anzahl von Vernichter und Erzeuger eine Rolle spielen".
Wollte dich fragen ob du das bewusst nicht gemacht hast weils hier nicht zutrifft, ob dus übersehen hast, ob ich kompletten Unsinn gerechnet hab, ... werd meins noch hochladen falls ich dazu komm es schön aufzuschreiben.
ich hab absichtlich a^\dagger a^\dagger verwendet. Weil: bei der Folie vom Plenum werden zur Erwartungswertbildung nur einzelne Eigenfunktionen verwendet, d.h wenn ich dann ein Bra <\psi_n| mit einem durch einen Aufsteiger erhöhten |\psi_{n + 1}> das Skalarprodukt bilde ergibt das Null. In unserem Beispiel haben wir einen allgemeinen Zustand, mit superponierten Eigenzuständen | 0 > und | 2 >. D.h. wenn ich auf einen Ket | 0 > zwei mal den Aufsteiger anwende erhalte ich einen Ket | 2 >. Und dieser liefert im Skalarprodukt mit einem Bra < 2 | den Wert 1.

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