Содержание:
1. Движение в центрально-симметричном поле.
2. Падение частицы на центр.
3. Движение в кулоновом поле ( сферические координаты ).
1.Движение в центрально-симметричном поле.
Возможно вы искали - Реферат: Движение заряженных частиц
Задача о движении двух взаимодействующих друг с другом частиц в квантовой механике может быть сведена к задаче об одной частице, - аналогично тому, как это может быть сделано в классической механике. Гамильтониан двух частиц ( с массами ) , взаимодействующих по закону -расстояние между частицами), имеет вид
(1,1)
где - операторы Лапласа по координатам частиц. Введем вместо радиусов-векторов частиц и новые переменные и :
(1,2)
- вектор взаимного расстояния, а - радиус-вектор центра инерции частиц. Простое вычисление приводит к результату:
Похожий материал - Реферат: Двойное лучепреломление электромагнитных волн
(1,3)
( и - операторы Лапласа соответственно по компонентам векторов и ;
- полная масса системы; - приведенная масса). Таким образом, гамильтониан распадается на сумму двух независимых частей. Соответственно этому, можно искать в виде произведения , где функция описывает движение центра инерции ( как свободное движение частицы с массой ), а описывает относительное движение частиц ( как движение частицы массы в центрально-симметричном поле ).
Уравнение Шредингера для движения частицы в центрально-симметричном поле имеет вид
(1,4)
Очень интересно - Реферат: Двойственная природа света, ее проявления. Шкала электромагнитных волн
Воспользовавшись известным выражением для оператора Лапласа в сферических координатах, напишем это уравнение в виде
.
(1,5)
Если ввести сюда оператор квадрата момента:
,
Вам будет интересно - Реферат: Двумерный оптический сигнал и его информационная структура
то мы получим
(1,6)
При движении в центрально-симметричном поле момент импульса сохраняется. Будем рассматривать стационарные состояния с определенными значениями момента и его проекции . Заданием значений и определяется угловая зависимость волновых функций. Соответственно этому, ищем решения уравнения (1,6) в виде
(1,7)
где - сферические функции. Поскольку , то для «радиальной функции» получаем уравнение
Похожий материал - Реферат: Детекторы ионизирующих излучений
(1,8)
Это уравнение не содержит вовсе значения , что соответствует -кратному вырождению уровней по направлениям момента.
Займемся исследованием радиальной части волновых функций. Подстановкой
(1,9)