Texts on physics, maths and programming (Несколько текстов для зачёта), страница 12

2015-12-04СтудИзба

Описание файла

Файл "Texts on physics, maths and programming" внутри архива находится в папке "3". Документ из архива "Несколько текстов для зачёта", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "английский язык" из 5 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "остальное", в предмете "английский язык" в общих файлах.

Онлайн просмотр документа "Texts on physics, maths and programming"

Текст 12 страницы из документа "Texts on physics, maths and programming"

(A.14)

and

(A.15)

The continuity of ψ′/ψ at x = ±α relates

-cot=tanhq(α-δ)

(A.16)

and

-cot=tanhq(α+δ)

(A.17)

with β given by (A.2). In the following, we assume the barrier heights W and

(A.18)

to be much larger than k and p; therefore, the wave function ψ is mostly contained within the two square wells; i.e., kβ and pβ are both near π. We write

(A.19)

and expect and θ to be small. Likewise, introduce

(A.20)

The explicit forms of these angles can be most conveniently derived by recognizing the separate actions of two related small parameters: one proportional to the inverse of the barrier height

()-1 1

(A.21)

and the other

e-2<<<1,

(A.22)

denoting the much smaller tunneling coefficient.

To illustrate how these two effects can be separated, let us consider first the determination of θb given by (A.20). The continuity of at x = ±α gives

-pbβcotpbβ=qbβtanhqbα.

(A.23)

From (A.15), we also have

(A.24)

Although the two small parameters Figs. (A.21) and (A.22) are not independent, their effects can be separated by introducing p and q that satisfy

-pβcotpβ=qβ

(A.25)

and

(A.26)

Physically, p and q are the limiting values of pb and qb when the distance 2α between the two wells → ∞, but keeping the shapes of the two wells unchanged. Hence Figs. (A.23) and (A.25). Let

pβ=π-θ.

(A.27)

From (A.25), we may expand θ in terms of successive powers of (Wβ)−1:

(A.28)

which determines both p and q. By substituting

θb=θ+ν1e-2qα+O(e-4qα)

(A.29)

into (A.23) and using Figs. (A.24), (A.25), (A.26), (A.27) and (A.28), we determine

(A.30)

Likewise, the continuity of at x = ±α gives

-kaβcotkaβ=qaβtanhkaα,

(A.31)

with

(A.32)

As in (A.25), we introduce k and that satisfy

(A.33)

and

(A.34)

Similar to Figs. (A.27) and (A.28), we define

(A.35)

and derive

(A.36)

As in Figs. (A.29) and (A.30), we find to be given by

(A.37)

with

(A.38)

To derive similar expressions for θ and of (A.19), we first note that the transformation

αα+δ

(A.39)

brings Figs. (A.23) and (A.17), provided that we also change

and therefore

θbθ.

(A.40)

Since according to (A.1), the asymmetry of V (x) is due to the term in the positive x region, it is easy to see that

δ>0,

(A.41)

as will also be shown explicitly below. Thus, from (A.29) and through the transformations Figs. (A.39) and (A.40), we derive

θ=θ+θ1,

(A.42)

where

θ1=ν1e-2q(α+δ)+O(e-4q(α+δ))

(A.43)

with ν1 given by (A.30). Likewise, we note that the transformation

αα-δ

(A.44)

brings Figs. (A.31) and (A.16), provided that we also change

and therefore

(A.45)

Here, we must differentiate three different situations:

(A.46)

and

In Case (i), when

e-2q(α-δ) 1,

(A.47)

from (A.37) and through the transformations given by Figs. (A.44) and (A.45), we find

(A.48)

where

(A.49)

with given by (A.38). According to Figs. (A.13) and (A.19), we have

(A.50)

which leads to

(A.51)

Since in accordance from Figs. (A.28) and (A.36), we find

(A.52)

and

(A.53)

Thus, the left side of (A.51) is dominated by its first term, μ2β2. Since θ1 and are exponentially small, we can neglect in (A.51). In addition, because θ and are much smaller than 2π, (A.51) can be reduced to

(A.54)

which gives the dependence of δ on μ2. It is important to note that an exponentially small μ2 can produce a finite δ. For δ < α, at x = δ we have, in accordance with (A.10)

ψ(δ)=0,

(A.55)

which gives the minimum of ψ (x). The wave function ψ (x) has two maxima, one for each potential well.

In Case (ii), α = δ and (A.16) gives cot kβ = 0, and takes on the critical value with

(A.56)

In Case (iii), , and ψ (x) has only one maximum.

As in Figs. (4.73) and (4.75) we introduce χ (x) through

(A.57)

so that

(A.58)

in which, same as Figs. (4.76a) and (4.77a),

(A.59)

and

(A.60)

with Ea and Eb given by Figs. (A.14) and (A.15). Since according to Figs. (A.4) and (A.5), Va (x  Vb (x), we have

Ea>Eb;

(A.61)

therefore,

(A.62)

Write the Schroedinger equation (A.7) in the form (4.80):

(A.63)

with

(A.64)

As in (4.82), we have

(A.65)

In all subsequent equations, we restrict the x-axis to

|x| γ,

(A.66)

and set ψ (x), χ (x) positive. Define

f(x)=ψ(x)/χ(x).

(A.67)

We have, as in Figs. (4.84) and (4.85),

(A.68)

or, on account of (A.65), the equivalent form

(A.69)

The derivation of f (x) is given by

f(x)=-2χ-2(x)h(x),

(A.70)

where

(A.71)

or equivalently,

(A.72)

In order to satisfy (A.65) and by using (A.59), we see that

(A.73)

Thus, Figs. (A.71), (A.72) and (A.73) give

(A.74)

The positivity of h (x) gives

(A.75)

A.1. A two-level model

Before discussing the iterative solutions for f (x) and , it may be useful to first extract some essential features of the soluble square-well example. Let us first concentrate on Case (i) of (A.46), with the parameters α and δ satisfying

e-2qα e-2q(α-δ) 1.

(A.76)

We shall also neglect (Wα)−1 or (Wβ)−1, when compared to 1. Thus, from Figs. (A.27) and (A.28), we have

(A.77)

in addition, from Figs. (A.30) and (A.38) we find

(A.78)

From (A.54), we have

(A.79)

On account of Figs. (A.15), (A.20), (A.27) and (A.29),

(A.80)

which, for

(A.81)

gives

(A.82)

On the other hand, from Figs. (A.13), (A.19), (A.42) and (A.43), we see that

(A.83)

Thus, under the condition (A.76), we find

(A.84)

As we shall see, these inequalities can be understood in terms of a simple two-level model.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5259
Авторов
на СтудИзбе
420
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее