Kans op zekere energiewaarden in oneindig diepe put.

Moderator: physicalattraction

Reageer
Berichten: 2.589

Kans op zekere energiewaarden in oneindig diepe put.

Na het oplossen van een deeltje dat zich in een oneindige potentiaal put bevindt bekom ik:
\(\psi _n=\sqrt{ \frac{2}{L} }sin(\frac{n \pi x}{L})\)
\(E_n=\frac{n^2\bar{h^2}\pi^2}{2mL^2}\)
Nu vraag ik me af wat de kans is om het systeem in een zekere energie aan te treffen, hiervoor los ik volgende integraal op:
\(|\int \sqrt{\frac{2}{L}} sin(\frac{n \pi x}{L})|^2\)
Klopt dit? kan ik maw op deze manier die kans berekenen?

ik bekom dan als resultaat:
\(\frac{2L}{n^2\pi ^2}((-1)^n-1)^2\)
wat ik erg vreemd vindt, dit zou betekenen dat enkel de oneven n zijn toegelaten? Wat doe ik fout, of nog hoe kan ik de kans berekenen dat het systeem in een zekere energie toestand zit? Groeten.

Gebruikersavatar
Berichten: 3.751

Re: Kans op zekere energiewaarden in oneindig diepe put.

Je kan de kans op een zekere energie maar berekenen mits specificatie van de begintoestand. Als de toestand initieel in
\(\psi_n\)
is, en je wil weten wat de kans is om de energie
\(E_n\)
te meten dan is deze uiteraard 1, vermits de toestand genormeerd is:
\(\int |\sqrt{\frac{2}{L}} sin(\frac{n \pi x}{L})|^2=1\)
Je hebt dus inderdaad de verkeerde integraal berekend.

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: Kans op zekere energiewaarden in oneindig diepe put.

Wat je nodig hebt is de begintoestand.

De meest algemene oplossing is
\(\Psi(x,t)=\sum_{n=1}^\infty c_n\sqrt{\frac{2}{L}}\sin\left(\frac{n \pi x}{L}\right)\exp(-iE_n/t)\)
.

Nu geldt (Fourier)
\(c_n=\sqrt{\frac{2}{L}}\int_0^L\sin\left(\frac{n \pi x}{L}\right)\Psi(x,0)\)
\(|c_n|^2\)
geeft je de kans dat wanneer je de energie meet, dit E_n oplevert.

Volgens mij los je dus inderdaad de verkeerde integraal op.

\\edit: eendavid was me voor
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Berichten: 2.589

Re: Kans op zekere energiewaarden in oneindig diepe put.

Bedankt ik begrijp het nu.

Berichten: 2.589

Re: Kans op zekere energiewaarden in oneindig diepe put.

ik heb eigenlijk nog een analoog probleem, bij een oneindige 3D potentiaal put wordt de toestandvergelijking:
\(\psi_{nml}=\frac{2}{L}sin(\frac{n\pix}{L})sin(\frac{m\pix}{L})sin(\frac{l\piz}{L})\)


wordt dit dan
\(c_{nml}={\frac{2}{L}}^{(3/2)}\int_0^L\sin(\frac{n \pi x}{L})\ \sin(\frac{m \pi y}{L}) \sin(\frac{l \pi z}{L} )\Psi(x,0)_{nml}\)


Of maw een c met 3 indexen? Groeten.

Gebruikersavatar
Berichten: 3.751

Re: Kans op zekere energiewaarden in oneindig diepe put.

Er hoeven geen indices te staan aan psi(x,0). Dat is een willekeurige begintoestand, die niet eens een eigentoestand van de hamiltoniaan hoeft te zijn. Verder is dat inderdaad correct: je bekomt een component voor elke toestand, en de toestanden hebben we gelabeled adhv 3 indices.

Berichten: 2.589

Re: Kans op zekere energiewaarden in oneindig diepe put.

maar krijg ik niet drie integralen?

Gebruikersavatar
Berichten: 3.751

Re: Kans op zekere energiewaarden in oneindig diepe put.

Uiteraard integreer je over x,y en z; en heb je psi(x,y,z,0); en moeten er haakjes rond de breuk voor de formule. Ik dacht dat je een shortcut notatie gebruikte.

Berichten: 2.589

Re: Kans op zekere energiewaarden in oneindig diepe put.

ik zag mijn fout ook maar net toen ik dat berichtje poste, bedankt ik begrijp het.

Reageer