infist

บทที่ 19 · ฟิสิกส์อะตอมและควอนตัมฟิสิกส์

Problem 19.83 Challenge

หัวข้อ: สมการชเรอดิงเงอร์ (The Schrödinger Equation)

-αx² อนุภาคควอนตัมมีพลังงานรวมเป็นศูนย์และมีฟังก์ชันคลื่นเป็น Ψ(x) = Axe โดยที่ α เป็นค่าคงที่ จงหาพลังงานศักย์ของระบบดังกล่าวในรูปของตัวแปร x?
คำตอบ
\(\therefore U(x) =\frac{\hbar ^{2}\alpha}{m}(2\alpha x^{2} - 3) \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ

จาก \((-\frac{\hbar ^{2}}{2m}\frac{\partial ^{2}}{\partial x^{2}}+ U(x))\Psi (x) = E\Psi (x)\)

\(-\frac{\hbar ^{2}}{2m}\frac{\partial ^{2}\Psi (x)}{\partial x^{2}}+ U(x)\Psi (x) = E\Psi (x)\)

\(_{-\alpha x^{2}}\)

\(-\frac{\hbar ^{2}}{2m}\frac{\partial ^{2}}{\partial x^{2}}(Axe) + U(x)\Psi (x) = E\Psi (x)\)

\(_{-\alpha x^{2}}_{-\alpha x^{2}}\)

\(-A\frac{\hbar ^{2}}{2m}(\frac{\partial}{\partial x}(-2\alpha x^{2}e) +\frac{\partial}{\partial x}e) + U(x)\Psi (x) = E\Psi (x)\)

\(_{-\alpha x^{2}}_{-\alpha x^{2}}_{-\alpha x^{2}}\)

\(-A\frac{\hbar ^{2}}{2m}(4\alpha ^{2}x^{3}e- 4\alpha xe- 2\alpha xe) + U(x)\Psi (x) = E\Psi (x)\)

\(_{-\alpha x^{2}}\)

\(-\frac{\hbar ^{2}\alpha}{m}(2\alpha x^{2} - 3)(Axe) + U(x)\Psi (x) = E\Psi (x)\)

\(-\frac{\hbar ^{2}\alpha}{m}(2\alpha x^{2} - 3)\Psi (x) + U(x)\Psi (x) = E\Psi (x)\)

\(-\frac{\hbar ^{2}\alpha}{m}(2\alpha x^{2} - 3) + U(x) = E\)

\(-\frac{\hbar ^{2}\alpha}{m}(2\alpha x^{2} - 3) + U(x) = 0\)

\(\therefore U(x) =\frac{\hbar ^{2}\alpha}{m}(2\alpha x^{2} - 3) \;\blacksquare\)

โจทย์อื่นในหัวข้อ สมการชเรอดิงเงอร์ (The Schrödinger Equation)
19.84 19.85 19.86 19.87 19.88 19.89 19.90