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Unendlich tiefer Potentialtopf
 
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MaxderMathematiker
Gast





Beitrag MaxderMathematiker Verfasst am: 15. Mai 2014 12:08    Titel: Unendlich tiefer Potentialtopf Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hi,

sagt einmal, ich hab diese Frage hier:

Ein Teilchen im unendlich tiefen Potentialtopf hat als Anfangswellenfunktion eine Überlagerung der ersten beiden stationären Zustände:


Dazu habe ich jetzt eine Reihe Aufgaben, wobei ich allerdings schon bei der ersten auf dem Schlauch stehe.
Ich soll mri die Orthonormalität der stationären Zustände zu Hilfe nehmen, um die Funktion zu normieren. Aber wie soll das gehen?

Meine Ideen:
Ich bin dankbar für jede Hilfe.
Die Grundzustände sind doch:



Oder nicht?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17897

Beitrag TomS Verfasst am: 15. Mai 2014 13:43    Titel: Re: Unendlich tiefer Potentialtopf Antworten mit Zitat

MaxderMathematiker hat Folgendes geschrieben:


Ich soll die Orthonormalität der stationären Zustände zu Hilfe nehmen, um die Funktion zu normieren.

Nun, du setzt voraus, dass die beiden Zustände normiert sind, d.h. für m,n = 1,2, ... gilt



Dann hast du



gegeben.

Du forderst



Dazu berechnest du



Zumindest dafür benötigst du die explizite Darstellung der Wellenfunktionen nicht; abstrakte Zustände und Algebra sind ausreichend

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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
MaxderMathematiker
Gast





Beitrag MaxderMathematiker Verfasst am: 15. Mai 2014 15:00    Titel: Antworten mit Zitat

Hm, leider kenne ich deine Schreibweise gar nicht. Warum machst du da son eckige Klammern drum?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17897

Beitrag TomS Verfasst am: 15. Mai 2014 15:47    Titel: Antworten mit Zitat

Das ist die Dirac-Notation; weit verbreitet in der QM. Stell dir darunter Einheitsvektoren vor:









Die QM in Dirac-Notation ist dann so etwas wie „lineare Algebra in unendlich-dimensionalen Vektorräumen“.

Konkret berechnest du das Skalaprodukt als



Aber wie gesagt, das benötigst du nicht explizit, denn du weißt ja bereits, dass die Funktionen = Vektoren ein Orthonormalsystem bilden.

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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.


Zuletzt bearbeitet von TomS am 15. Mai 2014 15:54, insgesamt einmal bearbeitet
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8571

Beitrag jh8979 Verfasst am: 15. Mai 2014 15:52    Titel: Antworten mit Zitat

oder einfach:
MaxderMathematiker
Gast





Beitrag MaxderMathematiker Verfasst am: 15. Mai 2014 16:13    Titel: Antworten mit Zitat

Ooookay, ich sollte vielleicht erwähnen, das es eine Nebenfachveranstaltung ist und wir deswegen gar nicht soo genau auf die ganzen Sachen eingehen.
Wir haben also dann doch irgendwie sowas:


Und damit dann ja:



Und wegen der Orthogonalität dann:



Aber das hilft mir ja auch nicht weiter irgendwie...
MaxderMathematiker
Gast





Beitrag MaxderMathematiker Verfasst am: 15. Mai 2014 16:17    Titel: Antworten mit Zitat

Ahhja, doch, denn die einzelnen stationären Zustände sind ja normiert, d.h.


Dementsprechend wäre A dann gleich einhalb!

Was ich jetzt aber nicht verstehe. Im nächsten Teil soll ich dann plötzlich die zeit dazu nehmen. Aber wie kriege ich in meinen term wieder ein t rein?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17897

Beitrag TomS Verfasst am: 15. Mai 2014 16:23    Titel: Antworten mit Zitat

MaxderMathematiker hat Folgendes geschrieben:
Ahhja, doch, denn die einzelnen stationären Zustände sind ja normiert, d.h.



MaxderMathematiker hat Folgendes geschrieben:
Dementsprechend wäre A dann gleich einhalb!

Dementsprechend wäre |A|² dann gleich einhalb ;-)


Ich kenne deine nächste Aufgabenstellung nicht, aber für zeitabhängige Energieeigenzustände psi gilt immer


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MaxderMathematiker
Gast





Beitrag MaxderMathematiker Verfasst am: 15. Mai 2014 16:39    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, da hast du natürlich recht LOL Hammer

Naja, ich soll als nächstes

sowie dessen Betragsquadrat bestimmen. Letzteres dann als sinusförmigen Term aufschreiben.

Wenn ich nun von deinem Ansatz ausgehe:

MaxderMathematiker
Gast





Beitrag MaxderMathematiker Verfasst am: 15. Mai 2014 16:44    Titel: Antworten mit Zitat

Wenn ich jetzt allerdings das Betragsquadrat nehme, hebt sich die e-Funktion wegen der komplexen Konjugation wieder raus. Weswegen ich da ja keine Zeitabhängigkeit mehr hätte. Was wiederum recht doof ist
MaxderMathematiker
Gast





Beitrag MaxderMathematiker Verfasst am: 15. Mai 2014 17:20    Titel: Antworten mit Zitat

Wie soll ich denn eine nicht zeitabhängige Funktion in einen sinusterm umformen, der von der Zeit abhängig ist ? :O
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17897

Beitrag TomS Verfasst am: 15. Mai 2014 18:30    Titel: Antworten mit Zitat

MaxderMathematiker hat Folgendes geschrieben:

Nee, die Zeitabhängigkeit hängt an der Energie jedes Eigenzustandes



MaxderMathematiker hat Folgendes geschrieben:
Wenn ich jetzt allerdings das Betragsquadrat nehme, hebt sich die e-Funktion wegen der komplexen Konjugation wieder raus. Weswegen ich da ja keine Zeitabhängigkeit mehr hätte. Was wiederum recht doof ist

Das ist beim Skalarprodukt völlig in Ordnung.

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