Математические основы квантовой механики

Уже сегодня ученые мира удивляют нас новыми открытиями и техникой, которую мы не ждали ближайшие десятилетия. Насколько будущее приблизилось к нам?

Модератор: модераторы

Новая тема Ответить
Аватара пользователя

Автор темы
Bitman
В сети
Сообщений: 1261
Стаж: 12 лет 4 месяца
Желаемая форма обращения: Как хотите к себе
Благодарил (а): 65 раз
Поблагодарили: 59 раз

Математические основы квантовой механики

Сообщение Bitman » 03.12.2023, 16:05

Изучаю квантовую механику, её базовые уравнения и формулы. Мне это нужно и для теоретических целей, и для практических: для моей работы сейчас надо реализовать расчёт колебательного спектра многоатомной молекулы в приближении "Жёсткий ротатор - гармонический осциллятор".
Вот в этих видео вроде всё неплохо объясняется (канал Professor Dave explains):

https://youtu.be/LBB39u8dNw0

https://youtu.be/h8c21WIst0U

Базовое уравнение Шредингера (стационарное):

Изображение

Нужно решить УШ для случая частицы в потенциальной яме. Далее вроде корректно писать U как U(x), уточнив что Изображение при x<0 или x>a, и U(x)=0 при x от 0 до a.


Изображение

Изображение

Мы имеем функцию, превращающуюся в саму себя с обратным знаком при двойном дифференцировании. Вопрос математикам: правильно ли я понимаю, что таким свойством обладают только либо синус и косинус, либо экспонента от x*i? Возможно я заодно нашёл ответы на мои вопросы по связи между числами Пи и e.
Если мы знаем граничные условия - Изображение равна нулю в 0 и a - мы можем отбросить сначала косинус, потом из условия нормировки Изображение выводим конечную формулу:

Изображение

Я знаю что не очень корректно написал условие нормировки - в общем случае там умножение Изображение на сопряжённую ей функцию, а у нас пока нет мнимых чисел.
Мои вопросы:
1) Как доказать, что у данного уравнения нет решений в мнимых числах?
2) Будет ли корректным решением такое:
Изображение
Это очевидно суперпозиция.
Не бойтесь будущего, оно не настоящее.

Новая тема Ответить

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 23 гостя