Texts on physics, maths and programming (Несколько текстов для зачёта), страница 8

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 8 страницы из документа "Texts on physics, maths and programming"

In each of regions (I) and (III), we have r (x) > 0 from (3.62) and r′ (x) < 0 from (3.64). Since (fm/fl)′ is always negative by the assumption in (3.56), both terms inside the big parentheses of (3.63) are negative; hence the same (3.63) states that d2η/dξ2 has the opposite sign from . From the sign of listed in Table 1, we see that

(3.76)

and

(3.77)

Within each region, η = Dm + 1 (x) and ξ = Dl + 1 (x) are both monotonic in x; therefore, η is a single-valued function of ξ and we can apply Lemma 2. In (I), at x = 0, both Dm + 1 (0) and Dl + 1 (0) are 0 according to (3.18), but their ratio is given by

(3.78)

Therefore,

(3.79)

Furthermore, from (3.76), in (I), it follows from Lemma 2, Case (i), the ratio η/ξ is a decreasing function of ξ. Since is >0 in (I), according to (3.59), we have

(3.80)

In (III), at x = ∞, both Dm + 1 (∞) and Dl + 1 (∞) are 0 according to (3.69). Their ratio is

which gives at x = ∞,

(3.81)

As x decreases from x = ∞ to x = xl + 1, from (3.77) we have in (III). It follows from Lemma 2, Case (ii), η/ξ is an increasing function of ξ. Since is <0, because x > xl + 1, we have

(3.82)

Thus, we prove Case (i) of Lemma 3. Case (ii) of Lemma 3 follows from Case (i) through the interchange of the subscripts m and l. Lemma 3 is then established. 

Lemma 4

Take any pair fm (xand fl (x)(A) For the boundary condition fn (∞) = 1,  if at all x > 0,

(3.83A)

therefore, if at all x > 0,

(3.84A)

(B) For the boundary condition fn (0) = 1, if at all x > 0,

(3.83B)

therefore, if at all x > 0,

(3.84B)

Proof

Define

(3.85)

From (1.35) we see that

(3.86)

and

(3.87)

(A) In this case fn (∞) = 1 for all n. Thus, at x = ∞, , , and their ratio

(3.88)

At the same point x = ∞, in accordance with (3.17), Dl + 1 (∞) = Dm + 1 (∞) = 0, but their ratio is, on account of w (∞) = 0 and (3.37) of Lemma 1,

(3.89)

in which the last inequality follows from the same assumption, if (fm/fl)′ < 0, shared by (3.37) of Lemma 1 and the present (3.83A) that we wish to prove. Thus, from (3.86), at x = ∞

(3.90)

As x decreases from ∞ to 0, increases from fl + 1 (∞) = 1 to fl + 1 (0) > 1, in accordance with Figs. (3.22) and (3.23A). On account of (3.56) of Lemma 3, we have (Dm + 1/Dl + 1)′ < 0, which when combined with (3.87) and leads to

(3.91)

Thus, by using Figs. (3.51) and (3.52) of Lemma 2, we have to be an increasing function of ; i.e.,

(3.92)

Because

(3.93)

and , we find

(3.94)

which establishes (3.83A). Through the interchange of the subscripts m and l, we also obtain (3.84A).

Next, we turn to Case (B) with the boundary condition fn (0) = 1 for all n. Therefore at x = 0,

(3.95)

Furthermore from Figs. (3.16) and (3.18), we also have and Dm + 1 (0) = Dl + 1 (0) = 0, with their ratio given by

(3.96)

From (3.37) of Lemma 1, we see that if (fm/fl)′ < 0, then and therefore

(3.97)

(3.98)

Thus,

(3.99)

Analogously to (3.53), define

(3.100)

therefore

(3.101)

From (3.56) of Lemma 3, we know that if (fm/fl)′ < 0 then (Dm + 1/Dl + 1)′ < 0, which leads to

(3.102)

From (3.100), we have

(3.103)

and therefore at x = 0, because of (3.99),

L(0)<0.

(3.104)

Combining Figs. (3.102) and (3.104), we derive

(3.105)

Multiplying (3.100) by , we have

(3.106)

Because and L (x) are both negative, it follows then

which gives (3.83B) for Case (B), with the boundary condition fn (0) = 1. Interchanging the subscripts m and l, (3.83B) becomes (3.84B), and Lemma 4 is established. 

We now turn to the proof of the theorem stated in Figs. (3.24), (3.25), (3.26), (3.27), (3.28), (3.29), (3.30), (3.31) and (3.32).
Proof of the hierarchy theorem. When n = 0, we have

f0(x)=1.

(3.107)

From Figs. (3.20), (3.21) and (3.22), we find for n = 1

(3.108)

and therefore

(f1/f0)<0.

(3.109)

In Case (A), by using (3.83A) and by setting m = 1 and l = 0, we derive (f2/f1)′ < 0; through induction, it follows then (fn + 1/fn)′ < 0 for all n. From Lemma 1, we also find for all n. Thus, Figs. (3.24), (3.25), (3.26) and (3.27) are established.

In Case (B), by using Figs. (3.109) and (3.83B), and setting m = 1 and l = 0, we find (f2/f1)′ > 0, which in turn leads to (f3/f2)′ < 0, … , and Figs. (3.31) and (3.32). Inequalities Figs. (3.28), (3.29) and (3.30) now follow from Figs. (3.37) and (3.38) of Lemma 1. The Hierarchy Theorem is proved.

Assuming that w (0) is finite, we have for any n

(3.110)

Therefore, each of the monotonic sequences

and

converges to a finite limit . By following the discussions in Section 5 of [4], one can show that each of the corresponding monotonic sequences of fn (x) also converges to a finite limit f (x). The interchange of the limit n → ∞ and the integrations in (3.13A) completes the proof that in Case (A) the limits and f (x) satisfy

(3.111A)

As noted before, the convergence in Case (A) can hold for any large but finite w (x), provided that w′ (x) is negative for x > 0. In Case (B), a large w (x) may yield a negative fn (x), in violation of (3.23B) . Therefore, the convergence does depend on the smallness of w (x). One has to follow discussions similar to those given in [3] to ensure that the limits and f (x) satisfy

(3.111B)

4. Asymmetric quartic double-well problem

The hierarchy theorem established in the previous section has two restrictions: (i) the limitation of half-space x   0 and (ii) the requirement of a monotonically decreasing perturbative potential w (x). In this section, we shall remove these two restrictions.

Consider the specific example of an asymmetric quadratic double-well potential

(4.1)

with the constant λ > 0. The ground state wave function ψ (x) and energy E satisfy the Schroedinger equation

(T+V(x))ψ(x)=(x),

(4.2)

where , as before. In the following, we shall present our method in two steps: We first construct a trial function  (x) of the form

(4.3)

At x = 0,  (x) and ′ (x) are both continuous, given by

(0)= +(0)= -(0)

(4.4)

and

(0)= +′(0)= -′(0)=0,

(4.5)

with prime denoting , as before. As we shall see, for x > 0, the trial function  (x) =  + (x) satisfies

(4.6a)

with

(4.7a)

whereas for x < 0,  (x) =   (x) satisfies

(4.6b)

with

(4.7b)

Furthermore, at x = ±∞

v+()=v-(-)=0.

(4.8)

Starting separately from + (x) and  (x) and applying the hierarchy theorem, as we shall show, we can construct from  (x) another trial function

(4.9)

with χ (x) and χ′ (x) both continuous at x = 0, given by

χ(0)=χ+(0)=χ-(0)

(4.10)

and

χ(0)=χ+′(0)=χ-′(0)=0.

(4.11)

In addition, they satisfy the following Schroedinger equations

(4.12)

and

(4.13)

From V (x) given by (4.1) with λ positive, we see that at any x > 0, V (x) > V (−x); therefore, E+ > E.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий 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
5224
Авторов
на СтудИзбе
427
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее