Квантовые многочастичные задачи Одномерный гармонический осциллятор. Поле смещений в струне

Содержание

Слайд 2

Одномерный гармонический осциллятор Уравнение Шредингера для одномерного гармонического осциллятора: Решение задачи

Одномерный гармонический осциллятор

Уравнение Шредингера для одномерного гармонического осциллятора:
Решение задачи
Спектр системы:
Волновые функции

системы:
Hn(z) – полиномы Эрмита:
Волновые функции осциллятора удовлетворяют уравнению
Слайд 3

Одномерный гармонический осциллятор Введем безразмерные операторы: Коммутационное соотношение для новых операторов:

Одномерный гармонический осциллятор

Введем безразмерные операторы:
Коммутационное соотношение для новых операторов:
Гамильтониан в новых

операторах:
Операторы рождения и уничтожения:
Уравнение Шредингера в новом представлении:
Слайд 4

Одномерный гармонический осциллятор Действие новых операторов на волновые функции: Спектр одномерного

Одномерный гармонический осциллятор

Действие новых операторов на волновые функции:
Спектр одномерного гармонического осциллятора

эквидистантен:
Волновые функции:
Полученные правила действия операторов, а также коммутационные соотношения между ними, в точности совпадают с правилами действия и коммутаторами для операторов рождения и уничтожения в случае статистики Бозе
Слайд 5

Поле смещений в струне Для вывода уравнений движения и гамильтониана удобно

Поле смещений в струне

Для вывода уравнений движения и гамильтониана удобно сначала

использовать дискретную модель и представить колебания в струне как колебания в периодической цепочке атомов, связанных упругими силами, т.е. в поле упругих волн – звуковых колебаний, а затем перейти в непрерывный предел
Уравнение движения:
Слайд 6

Поле смещений в струне Переход к непрерывному пределу: Уравнение движения имеет

Поле смещений в струне

Переход к непрерывному пределу:
Уравнение движения имеет вид волнового

уравнения:
Плотность, модуль упругости и скорость звука:
Гамильтониан системы – сумма кинетической и потенциальной энергий атомов:
Слайд 7

Поле смещений в струне Фурье-компоненты смещений по координате: Гамильтониан в импульсном

Поле смещений в струне

Фурье-компоненты смещений по координате:
Гамильтониан в импульсном представлении:
Зависимость от

времени фурье-компонент смещений:
Обобщенные координаты и импульсы:
Слайд 8

Поле смещений в струне Гамильтониан в обобщенных координатах: Уравнения Гамильтона: Операторы рождения и уничтожения:

Поле смещений в струне

Гамильтониан в обобщенных координатах:
Уравнения Гамильтона:
Операторы рождения и уничтожения: