含时间的微扰论-量子跃迁 Ⅰ. 含时间的微扰论-量子跃迁 Ⅱ. 微扰引起的跃迁
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§6.含时微扰论前面,我们解决的是H ˆ与t 无关,但不能直接求解,而利用020V m2P H ˆ+=有解析解,并且01V V H ˆ-=较小,通过微扰法求解)r (E )r ()p ˆ,r (H ˆψψ=的近似结果。
有时也能用试探波函数,通过变分来获得。
现在要处理的问题是:体系原处于0H ˆ的本征态(或叠加),而有一与t 有关的微扰)t (H ˆ1附加到该体系。
显然,这时体系的能量不是运动常数,其状态并不处于定态(即使1H ˆ在一段时间中不变),在0H ˆ的各定态中的几率并不是常数,而是随时间变化的。
而且无法获得解析结果。
有时附加作用在一段时间之后结束,这时体系处于0H ˆ的本征态的几率又不随时间变化。
当然,这与作用前的几率已有所不同。
也就是,体系可以从一个态以一定几率跃迁到另一态,这称为量子跃迁。
这就需要利用含时间的微扰论。
总之,含时间的微扰论就是处理体系所处的位势随时间发生变化时,或变化后,体系所处状态发生的变化。
H ˆ与t 有关,体系原处于)P ˆ,r (H ˆ0,随t 加一微动)t (V ψψH ˆti =∂∂ , )t (V H ˆ)t (H ˆ0+= 因0H ˆ不显含t ,而有 )r (E )r (H ˆn0n n 0ϕϕ= 则 ψψ0H ˆti =∂∂的通解为 ∑-=ψnt iEn n 0nea )t ,r (ϕ 0H 的定态∑=nn )t ,r (a ψt iEn ne )r ()t ,r (ϕψ=而 n a 是常数))0,r (),r (())t ,r (),t ,r ((a n n n ψ=ψ=ϕψ 不随t 变当nk n a δ=时,即0t =,处于)r (k ϕ时)t ,r (e )r ()t ,r (k t iEk kψϕ==ψ-即微扰不存在时,体系处于定态)t ,r (k ψ上。
当微扰存在时,特别是与t 有关时,则体系处于0H ˆ的各本征态(或定态) 的几率将可能随时间发生变化。
《量⼦⼒学》考试知识点《量⼦⼒学》考试知识点第⼀章:绪论―经典物理学的困难考核知识点:(⼀)、经典物理学困难的实例(⼆)、微观粒⼦波-粒⼆象性考核要求:(⼀)、经典物理困难的实例1.识记:紫外灾难、能量⼦、光电效应、康普顿效应。
2.领会:微观粒⼦的波-粒⼆象性、德布罗意波。
第⼆章:波函数和薛定谔⽅程考核知识点:(⼀)、波函数及波函数的统计解释(⼆)、含时薛定谔⽅程(三)、不含时薛定谔⽅程考核要求:(⼀)、波函数及波函数的统计解释1.识记:波函数、波函数的⾃然条件、⾃由粒⼦平⾯波2.领会:微观粒⼦状态的描述、Born⼏率解释、⼏率波、态叠加原理(⼆)、含时薛定谔⽅程1.领会:薛定谔⽅程的建⽴、⼏率流密度,粒⼦数守恒定理2.简明应⽤:量⼦⼒学的初值问题(三)、不含时薛定谔⽅程1. 领会:定态、定态性质2. 简明应⽤:定态薛定谔⽅程第三章:⼀维定态问题⼀、考核知识点:(⼀)、⼀维定态的⼀般性质(⼆)、实例⼆、考核要求:1.领会:⼀维定态问题的⼀般性质、束缚态、波函数的连续性条件、反射系数、透射系数、完全透射、势垒贯穿、共振2.简明应⽤:定态薛定谔⽅程的求解、第四章量⼦⼒学中的⼒学量⼀、考核知识点:(⼀)、表⽰⼒学量算符的性质(⼆)、厄密算符的本征值和本征函数(三)、连续谱本征函数“归⼀化”(四)、算符的共同本征函数(五)、⼒学量的平均值随时间的变化⼆、考核要求:(⼀)、表⽰⼒学量算符的性质1.识记:算符、⼒学量算符、对易关系2.领会:算符的运算规则、算符的厄密共厄、厄密算符、厄密算符的性质、基本⼒学量算符的对易关系(⼆)、厄密算符的本征值和本征函数1.识记:本征⽅程、本征值、本征函数、正交归⼀完备性2.领会:厄密算符的本征值和本征函数性质、坐标算符和动量算符的本征值问题、⼒学量可取值及测量⼏率、⼏率振幅。
(三)、连续谱本征函数“归⼀化”1.领会:连续谱的归⼀化、箱归⼀化、本征函数的封闭性关系(四)、⼒学量的平均值随时间的变化(⼀)、表象变换,⼳正变换(⼆)、平均值,本征⽅程和Schrodinger equation的矩阵形式(三)、量⼦态的不同描述⼆、考核要求:(⼀)、表象变换,⼳正变换1.领会:⼳正变换及其性质2.简明应⽤:表象变换(⼆)、平均值,本征⽅程和Schrodinger equation的矩阵形式1.简明应⽤:平均值、本征⽅程和Schrodinger equation的矩阵形式2.综合应⽤:利⽤算符矩阵表⽰求本征值和本征函数(三)、量⼦态的不同描述第六章:微扰理论⼀、考核知识点:(⼀)、定态微扰论(⼆)、变分法(三)、量⼦跃迁⼆、考核要求:(⼀)、定态微扰论1.识记:微扰2.领会:微扰论的思想3.简明应⽤:简并态能级的⼀级,⼆级修正及零级近似波函数4.综合应⽤:⾮简并定态能级的⼀级,⼆级修正、波函数的⼀级修正。
教学大纲(教学计划)掌握和理解量子力学的基本概念,新的数学方法(微积分、微分方程、线性代数、数理方程、复变等等)和能解决一些简单的量子力学问题。
第一章:定性了解经典困难的实例:微观粒子的波–粒二象性;第二章,第三章:要全面掌握:波函数与波动方程,一维定态问题,波函数的统计诠释,态叠加原理,薛定谔方程和定态;知0t =的波函数,给出t 时刻的波函数,概率通量矢,反射份额,透射份额,完全透射。
第四章:算符运算规则,厄密算符定义,厄密算符的本征方程,观测值的可能值,概率幅。
力学量完全集(包括H ˆ的,即为运动常数的完全集)。
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Hellmann-Feynman Theorem 。
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第六章:量子力学的矩阵形式及表象理论算符本征方程,薛定谔方程和平均值的矩阵表示;求力学量在某表象中的矩阵表示;利用算符矩阵表示求本征值和本征函数。
表象变换。
dinger o Sch && Picture 和 Heisenberg Picture第七章:量子力学的算符代数方法-因子化方法哈密顿量的本征值和本征矢;因子化方法的一些例子;形状不变伴势和谱的对称性第八章:自旋自旋引入的实验证据。
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自旋存在下的波函数和算符的表示。
)j ,j ,l ˆ(r 2的共同本征态的矩阵形式。