Πανεπιστήµιο Αθηνών. προς το χρόνο και χρησιµοποιείστε την εξίσωση Schrodinger για να βρείτε τη χρονική παράγωγο της κυµατοσυνάρτησης.

Σχετικά έγγραφα
ˆ pˆ. παραγωγίστε ως προς το χρόνο και χρησιμοποιείστε την εξίσωση Schrodinger για να βρείτε τη χρονική παράγωγο της κυματοσυνάρτησης. Θα βρείτε.

. Να βρεθεί η Ψ(x,t).

Το κυματοπακέτο. (Η αρίθμηση των εξισώσεων είναι συνέχεια της αρίθμησης που εμφανίζεται στο εδάφιο «Ελεύθερο Σωμάτιο».

Δομή Διάλεξης. Οι τελεστές της τροχιακής στροφορμής στην αναπαράσταση της θέσης. Τελεστές δημιουργίας και καταστροφής για ιδιοκαταστάσεις στροφορμής

Αρμονικός Ταλαντωτής

Χρησιμοποιείστε την πληροφορία αυτή για να δείξετε ότι ο τελεστής που θα μεταφέρει το άνυσμα

Αρχίζουµε µε την µη συµµετρική µορφή του απειρόβαθου κβαντικού πηγαδιού δυναµικού, το οποίο εκτείνεται από 0 έως L.

Δομή Διάλεξης. Εύρεση ακτινικού μέρους εξίσωσης Schrödinger. Εφαρμογή σε σφαιρικό πηγάδι δυναμικού απείρου βάθους. Εφαρμογή σε άτομο υδρογόνου

= + =. cos ( ) sin ( ) ˆ ˆ ˆ. Άσκηση 4.

Sˆy. Η βάση για την οποία συζητάμε απαρτίζεται από τα ανύσματα = (1) ˆ 2 ± =± ± Άσκηση 20. (βοήθημα θεωρίας)

Το Ελεύθερο Σωμάτιο Ρεύμα Πιθανότητας

ΚΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ. Ασκήσεις Κεφαλαίου Ι

Διάλεξη 1: Κβαντομηχανική σε τρεις διαστάσεις

Η Αναπαράσταση της Θέσης (Position Representation)

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Κβαντική Θεωρία ΙΙ. Κεντρικά Δυναμικά Διδάσκων: Καθ. Λέανδρος Περιβολαρόπουλος

S ˆz. Απ. : Αυτό που πρέπει να βρούμε είναι οι συντελεστές στο ανάπτυγμα α. 2αβ

16/12/2013 ETY-202 ETY-202 ΎΛΗ & ΦΩΣ 09. ΤΑΥΤΟΣΗΜΑ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ. 1396; office Δ013 ΙΤΕ. Στέλιος Τζωρτζάκης ΤΑΥΤΟΣΗΜΑ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ

1 p p a y. , όπου H 1,2. u l, όπου l r p και u τυχαίο μοναδιαίο διάνυσμα. Δείξτε ότι μπορούν να γραφούν σε διανυσματική μορφή ως εξής.

( ) * Λύση (α) Καθώς η Χαµιλτονιανή είναι ερµιτιανός τελεστής έχουµε ότι = = = = 0. (β) Απαιτούµε

ΘΕΜΑΤΑ ΚΒΑΝΤΙΚΗΣ ΙΙ. Θέμα 2. α) Σε ένα μονοδιάστατο πρόβλημα να δείξετε ότι ισχύει

Κβαντικό Σωμάτιο σε Ηλεκτρομαγνητικό Πεδίο

ETY-202. Ο γενικός φορμαλισμός Dirac ETY-202 ΎΛΗ & ΦΩΣ 05. Ο ΓΕΝΙΚΟΣ ΦΟΡΜΑΛΙΣΜΟΣ DIRAC. Στέλιος Τζωρτζάκης 21/11/2013

Μοντέρνα Φυσική. Κβαντική Θεωρία. Ατομική Φυσική. Μοριακή Φυσική. Πυρηνική Φυσική. Φασματοσκοπία

ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ Ι Τελική (επί πτυχίω) Εξέταση: 17 Ιούνη 2013 ( ιδάσκων: Α.Φ. Τερζής) ΘΕΜΑ 1[ ]

Κίνηση σε Μονοδιάστατα Τετραγωνικά Δυναμικά

Συστήματα Πολλών Σωματίων

Â. Θέλουμε να βρούμε τη μέση τιμή

και χρησιμοποιώντας τον τελεστή A r P αποδείξτε ότι για

Η κυματοσυνάρτηση στην αναπαράσταση ορμής Ασκήσεις. Σπύρος Κωνσταντογιάννης Φυσικός, M.Sc. 8 Δεκεμβρίου 2017

Μια γενική έκφραση της κυματοσυνάρτησης στον χώρο των ορμών για μια δέσμια κατάσταση

ΚΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι Τελική Εξέταση: 31 Γενάρη 2012 ( ιδάσκων: Α.Φ. Τερζής) ιάρκεια εξέτασης 3 ώρες.

ΚΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι Τελική Εξέταση: 30 Αυγούστου 2010 ( ιδάσκων: Α.Φ. Τερζής) ιάρκεια εξέτασης 2,5 ώρες.

(με ιδιοτιμές 1,0 και 1 αντίστοιχα ) είναι οι. i i i. ui ui u. i Tr u u Tr ˆ Fˆ

Λύσεις Θεµάτων - Κβαντοµηχανική ΙΙ (Τµήµα Α. Λαχανά) Ειδική Εξεταστική Περίοδος - 11ης Μαρτίου 2013

x L I I I II II II Ακόµα αφού η συνάρτηση στην θέση x=0 είναι συνεχής, έχουµε την παρακάτω συνθήκη. ηλαδή οι ιδιοσυναρτήσεις είναι

Κεφάλαιο 38 Κβαντική Μηχανική

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Κβαντική Θεωρία ΙΙ. Σωμάτιο σε Ηλεκτρομαγνητικό Πεδίο Διδάσκων: Καθ. Λέανδρος Περιβολαρόπουλος

Συνεχές Φάσµα - Συνάρτηση δέλτα (Dirac)

Nobel Φυσικής για Κβαντική Ηλεκτροδυναμική

x όπου Α και a θετικές σταθερές. cosh ax [Απ. Οι 1, 2, 5] Πρόβλημα 3. Ένα σωματίδιο μάζας m κινείται στο πεδίο δυναμικής ενέργειας ( x) exp

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Σύγxρονη Φυσική II. Κβαντομηχανική σε τρεις διαστάσεις Διδάσκων : Επίκ. Καθ. Μ.

Εξετάσεις 1ης Ιουλίου Για την ϐασική κατάσταση του ατόµου του Υδρογόνου της οποίας η κανονικοποιηµένη στην µονάδα

ΚΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι (Τµήµα Α. Λαχανά) 1 Φεβρουαρίου 2010

Δομή Διάλεξης. Ορισμός-Παραδείγματα Τελεστών. Αναμενόμενες τιμές φυσικών μεγεθών με χρήση τελεστών. Ιδιοκαταστάσεις και Ιδιοτιμές τελεστών

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ: ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΘΕ: ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΉ Ι (ΠΛΗ 12) ΛΥΣΕΙΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 3

(β) Από την έκφραση (22) και την απαίτηση (20) βλέπουμε ότι η συνάρτηση Green υπάρχει αρκεί η ομογενής εξίσωση. ( L z) ( x) 0

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Κβαντική Θεωρία ΙΙ. Συστήματα Πολλών Σωματίων Διδάσκων: Καθ. Λέανδρος Περιβολαρόπουλος

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΙ Σεπτέµβριος 2001 ΘΕΜΑ 1 Ένα φυσικό σύστηµα, ενός βαθµού ελευθερίας, περιγράφεται από την ακόλουθη συνάρτηση

ETY-202 ΎΛΗ & ΦΩΣ 07. ΣΤΡΟΦΟΡΜΗ ΚΑΙ ΤΟ ΑΤΟΜΟ ΤΟΥ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ

Κβαντική Φυσική Ι. Ενότητα 5: Κυματομηχανική. Ανδρέας Τερζής Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

KΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΕ ΜΙΑ ΔΙΑΣΤΑΣΗ

Έστω μια συνεχής (και σχετικά ομαλή) συνάρτηση f( x ), x [0, L]

Η εξίσωση Dirac (Ι) Σπύρος Ευστ. Τζαμαρίας Στοιχειώδη Σωμάτια 1

Δύο διακρίσιμα σωμάτια με σπιν s 1

Πανεπιστήμιο Αθηνών Τμήμα Φυσικής

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Κβαντική Θεωρία ΙΙ. Spin Διδάσκων: Καθ. Λέανδρος Περιβολαρόπουλος

21/11/2013 ETY-202 ETY-202 ΎΛΗ & ΦΩΣ 06. Ο ΑΡΜΟΝΙΚΟΣ ΤΑΛΑΝΤΩΤΗΣ. 1396; office Δ013 ΙΤΕ. Στέλιος Τζωρτζάκης

Κυματική φύση της ύλης: ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ. Φωτόνια: ενέργεια E = hf = hc/λ (όπου h = σταθερά Planck) Κυματική φύση των σωματιδίων της ύλης:

( x) Half Oscillator. Σωμάτιο βρίσκεται υπό την επίδραση του δυναμικού

16/12/2013 ETY-202 ETY-202 ΎΛΗ & ΦΩΣ 11. ΚΒΑΝΤΙΚΕΣ ΜΕΤΑΒΑΣΕΙΣ. 1396; office Δ013 ΙΤΕ. Στέλιος Τζωρτζάκης ΚΒΑΝΤΙΚΕΣ ΜΕΤΑΒΑΣΕΙΣ

ΕΑΠ ΦΥΕ 34. ( γ ) Βρείτε την ενέργεια σε ev του φωτονίου της σειράς Balmer, που έχει το

Η άλγεβρα της στροφορμής

Λυμένες ασκήσεις στροφορμής

Προβλήματα Κεφαλαίου 2

Προβλήματα Κεφαλαίου 2

(φορτισμένος αρμονικός 2 ταλαντωτής μέσα σε ομογενές ηλεκτρικό πεδίο) είναι

Μάθηµα 13 ο, 30 Οκτωβρίου 2008 (9:00-11:00).

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ II (ΑΠΕΙΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΔΥΝΑΜΙΚΟΥ ΣΕ ΠΕΡΙΟΧΗ/ΠΕΡΙΟΧΕΣ), και τις ενεργειακές στάθμες του, 2. E E E, όπου ˆ

ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΙ - Ενότητα 1

Κβαντική Φυσική Ι. Ενότητα 27: Γενική μελέτη κβαντικών συστημάτων δύο και τριών διαστάσεων. Ανδρέας Τερζής Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Να εκτιµηθούν οι ιδιοκαταστάσεις του συστήµατος για τις δέσµιες καταστάσεις.

Κβαντική Φυσική Ι. Ενότητα 15: Η έννοια του κυματοπακέτου στην Kβαντομηχανική. Τερζής Ανδρέας Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

ii) Υπολογίστε τις μέσες τιμές της θέσης και της ορμής του ταλαντωτή όταν t 0.

και καταλήξτε στο ζητούμενο. Με τη βοήθεια της ανισότητας που αποδείξατε δείξτε ότι: ˆ ˆ 4 ˆ i i i i i i a i, και ο ανηγμένος τελεστής.

Η εξίσωση Dirac (ΙI) Σπύρος Ευστ. Τζαμαρίας Στοιχειώδη Σωμάτια 1

Κβαντική Φυσική Ι. Ενότητα 7: Διερεύνηση εξίσωσης Schro dinger και απειρόβαθο πηγάδι δυναμικού. Ανδρέας Τερζής Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Αρμονικός ταλαντωτής Ασκήσεις

Μετασχηματισμοί Καταστάσεων και Τελεστών

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ - ΥΠΟ ΕΙΞΕΙΣ ΣΤΙΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ

Προβλήματα Κεφαλαίου 2

Κεφάλαιο 1. Κβαντική Μηχανική ΙΙ - Περιλήψεις, Α. Λαχανάς

Καµπύλες στον R. σ τελικό σηµείο της σ. Το σ. σ =. Η σ λέγεται διαφορίσιµη ( αντιστοίχως

ΜΙΓΑΔΙΚΟ ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΓΕΝΙΚΑ. Έστω σωμάτιο, στις τρεις διαστάσεις, που βρίσκεται υπό την επίδραση μιγαδικού δυναμικού της μορφής

ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΦΥΣΙΚΗ ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δ. ΣΚΑΡΛΑΤΟΣ, ΑΝΑΠΛΗΡΩΤΗΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΦΥΣΙΚΗ

Κβαντικές Καταστάσεις

4.2 ΑΝΙΣΩΣΕΙΣ 2 ου ΒΑΘΜΟΥ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ. ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι Σεπτέµβριος 2004

PLANCK 1900 Προκειμένου να εξηγήσει την ακτινοβολία του μέλανος σώματος αναγκάστηκε να υποθέσει ότι η ακτινοβολία εκπέμπεται σε κβάντα ενέργειας που

Σύστημα δύο αλληλεπιδρώντων σπιν μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο (άσκηση)

Προβλήματα Κεφαλαίου 2

Κεφάλαιο 9: Συστήματα Πολλών σωματίων

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ. 2. Χρησιμοποιώντας αποκλειστικά το προηγούμενο αποτέλεσμα να λύσετε το ( ) ( )

Κεφάλαιο 2. Ο κυματοσωματιδιακός δυισμός της ύλης

ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ (ΚΕΦΑΛΑΙΟ 38 +)

ΦΥΣ η ΠΡΟΟΔΟΣ 8-Μάρτη-2014

Κβαντομηχανική σε μία διάσταση

ΠΑΝΕΠΙΣΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΣΜΗΜΑ ΥΤΙΚΗ ΣΟΜΕΑ ΘΕΩΡΗΣΙΚΗ ΥΤΙΚΗ ΚΒΑΝΣΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ. Ασκήσεις και Προβλήματα. Α. Π. Λύκκας

Μηχανική ΙI Αδιαβατικά αναλλοίωτα

Transcript:

Πανεπιστήµιο Αθηνών Τµήµα Φυσικής Κβαντοµηχανική Ι Α Καρανίκας και Π Σφήκας Άσκηση 1 Η Hamiltonian ενός συστήµατος έχει τη γενική µορφή Δείξτε ότι Υπόδειξη: Ξεκινείστε από τον ορισµό της αναµενόµενης τιµής, παραγωγίστε ως προς το χρόνο και χρησιµοποιείστε την εξίσωση Schrodinger για να βρείτε τη χρονική παράγωγο της κυµατοσυνάρτησης Θα βρείτε Η συνέχεια είναι απλή αρκεί να αποδείξετε ότι για µια τυχαία συνάρτηση Άσκηση 2 Έστω σύστηµα δύο σωµατίων τα οποία δεν αλληλεπιδρούν µεταξύ τους και είναι διακρίσιµα ( έχουν διαφορετική µάζα, για παράδειγµα) Η Hamiltonian του συστήµατος αυτού είναι (αφού δεν υπάρχει αλληλεπίδραση) όπου ο πρώτος όρος αφορά στο σωµάτιο 1 και ο δεύτερος στο σωµάτιο 2 : και (α) Εξηγείστε γιατί η κυµατοσυνάρτηση του συστήµατος πρέπει να έχει τη µορφή (Σκεφτείτε ότι το να βρεθεί το σωµάτιο 1 στη θέση και το σωµάτιο 2 στη θέση είναι δύο ανεξάρτητα µεταξύ τους τυχαία γεγονότα) (β) Δείξτε ότι µόνο εάν η χρονική παράγωγος στην εξίσωση Schrodinger είναι πρώτης τάξης θα έχετε ότι (γ) Εξηγείστε, τώρα, γιατί πρέπει η εξίσωση Schrodinger να είναι πρώτης τάξης ως προς το χρόνο εάν θέλετε να ερµηνεύσετε τη λύση της ως πλάτος πιθανότητας

Άσκηση 3 Επιβεβαιώστε ότι η εξίσωση Schrodinger ενός ελευθέρου σωµάτιου δέχεται λύσεις κυµατικού τύπου: υπό την προϋπόθεση ότι Αναφερόµενοι στην προηγούµενη άσκηση δείξτε ότι τέτοιου τύπου λύσεις δεν είναι δυνατό να περιγράψουν ένα σύστηµα δύο ελευθέρων σωµατιδίων Καταλαβαίνετε τώρα γιατί η ερµηνεία της κυµατοσυνάρτησης ως κύµατος το πολύ-πολύ να είναι µια χρήσιµη αναλογία για την ερµηνεία της συµπεριφοράς ενός σωµατιδίου αλλά µε κανένα τρόπο δεν µπορούµε να την πάρουµε στα σοβαρά; Άσκηση 4 Σωµάτιο είναι δεσµευµένο σε απειρόβαθο «πηγάδι» δυναµικού : Οι ιδιοκαταστάσεις της Hamiltonian είναι και οι αντίστοιχες ιδιοτιµές (α) Δείξτε ότι (ορθοκανονικότητα των ιδιοκαταστάσεων) (β) Θεωρείστε δεδοµένο ότι οποιαδήποτε συνάρτηση ικανοποιεί τις ίδιες συνοριακές συνθήκες µε τις (και είναι «αρκετά οµαλή) µπορεί να γραφεί µε τη µορφή: (πληρότητα των ιδιοκαταστάσεων) και δείξτε ότι (γ) Χρησιµοποιείστε τα προηγούµενα συµπεράσµατα για να δείξετε ότι: ( ) (δ) Με βάση τα προηγούµενα δείξτε ότι η λύση της εξ Schrodinger µπορεί να γραφεί: (Υπ : Μπορείτε να ξεκινήσετε από το γεγονός ότι η σχέση πληρότητας σας επιτρέπει να γράψετε: µε Στη συνέχεια µπορείτε να πάτε στην εξίσωση Schrodinger και να αντικαταστήσετε την τελευταία Το αποτέλεσµα θα είναι και έτσι θα καταλήξετε αµέσως στο ζητούµενο)

(ε) Δείξτε ότι και ότι (Υπ: Ξεκινείστε από την και χρησιµοποιείστε τα προηγούµενα αποτελέσµατα για να καταλήξετε στην πρώτη από τις σχέσεις Η δεύτερη θα προκύψει από τον ορισµό της µέσης τιµής και την ορθοκανονικότητα των ) (στ) Με βάση το προηγούµενο αποτέλεσµα εξηγείστε γιατί ερµηνεύουµε τους συντελεστές πλάτη πιθανότητας να βρεθεί το σωµάτιο µε ενέργειες (ζ) Αν το σωµάτιο έχει καθορισµένη ενέργεια (: είναι σε ιδιοκατάσταση της Hamiltonian) δείξτε ότι ως (η) Δείξτε ότι η πιθανότερη θέση του σωµατιδίου (στην περίπτωση που έχει καθορισµένη ενέργεια ) είναι: (Υπ: Δεν έχετε παρά να βρείτε που έχει µέγιστο η πυκνότητα πιθανότητας ) Άσκηση 5 Σωµάτιο βρίσκεται δεσµευµένο σε απειρόβαθο «πηγάδι» δυναµικού στην περιοχή (α) Μετρήσεις της ενέργειας έδωσαν τις τιµές και µε αντίστοιχες συχνότητες εµφάνισης 70% και 30% Γράψτε την πιο γενική µορφή της κυµατοσυνάρτησης του σωµατιδίου (β) Μέτρηση της µέσης θέσης και της µέσης ορµής του σωµατιδίου έδωσαν τις τιµές και όπου και σταθερές µε διαστάσεις µήκους Με βάση αυτά τα αποτελέσµατα προσδιορίστε πλήρως την κυµατοσυνάρτηση του σωµατιδίου (γ) Μετά από χρόνο µετράτε και πάλι την ενέργεια Ποιές είναι οι τιµές που θα βρείτε και µε ποιές πιθανότητες; (δ) Βρείτε πως θα αλλάξει (αν αλλάξει) η µέση θέση και η µέση ορµή του σωµατιδίου Άσκηση 6 Έστω ένα σωµάτιο το οποίο βρίσκεται δεσµευµένο σε µια περιοχή ελεύθερο Το σωµάτιο έχει καθορισµένη ενέργεια µέσα στην οποία είναι (α) Υπολογίστε, στο πλαίσιο της κλασικής φυσικής, την πιθανότητα να βρεθεί σε µια περιοχή εύρους γύρω από κάποιο σηµείο Απ : Μπορείτε εύκολα να τη βρείτε αν σκεφτείτε ότι δεν µπορεί παρά να είναι

όπου είναι ο χρόνος που του χρειάζεται για να διανύσει την περιοχή εύρους και είναι ο χρόνος που του χρειάζεται για να καλύψει τη συνολική περιοχή που έχει στη διάθεσή του Αφού το σωµάτιο είναι ελεύθερο η ταχύτητά του είναι σταθερή και εποµένως Παρατηρείστε ότι η πιθανότητα αυτή δεν εξαρτάται από το πού είναι το σηµείο αλλά µόνο από το εύρος της περιοχής (β) Υπολογίστε την ίδια πιθανότητα στο πλαίσιο της κβαντικής µηχανικής Απ: Παρατηρείστε ότι: Αν και εποµένως όπως θα περιµένατε Αυτή, όµως, η πιθανότητα εξαρτάται,όπως είναι προφανές, δραστικά από το σηµείο (γ) Δείξτε ότι στο όριο των µεγάλων κβαντικών αριθµών τα αποτελέσµατα (α) και (β) συµπίπτουν Απ: Στο όριο δεν µπορούµε να θεωρήσουµε ότι εποµένως, και αφού, Σας λέει το αποτέλεσµα αυτό κάτι για την αρχή της αντιστοιχίας του Bohr ο οποίος θεωρούσε ότι στο όριο των µεγάλων κβαντικών αριθµών µπορούσε να χρησιµοποιεί τους κανόνες της κλασικής φυσικής; Άσκηση 7 Σωµάτιο βρίσκεται δεσµευµένο σε απειρόβαθο «πηγάδι» δυναµικού στην περιοχή Μετράµε την ενέργειά του και τη βρίσκουµε Στη συνέχεια µετράµε τη θέση του και τη βρίσκουµε κοντά στο Αν, αµέσως µετά, µετρήσουµε και πάλι την ενέργεια ποιά είναι η πιθανότητα να βρούµε και πάλι ; Απ Η απάντηση µπορεί να δωθεί µε τουλάχιστον δύο διαφορετικούς τρόπους Ένας είναι να σκεφτείται ότι η ζητούµενη πιθανότητα δεν µπορεί παρά να είναι ίδια µε την πιθανότητα αν έχει ενέργεια να βρεθεί στη θέση Αυτή, όµως, την πιθανότητα τη βρήκατε ήδη στο προηγούµενο ερώτηµα: Ένας άλλος τρόπος είναι να προσδιορίσετε την κατάσταση του σωµατίου µετά τη µέτρηση της θέσης Αυτό µπορεί να γίνει αν σκεφτείται ότι θα πρέπει η συνάρτηση που το περιγράφει να είναι παντού µηδέν εκτός από τη γειτονιά του σηµείου

Εποµένως : Άσκηση 8 Έστω τετραγωνικά ολοκληρώσιµη συνάρτηση Γράψτε, και ορίστε τη συνάρτηση όπου τυχαίος πραγµατικός αριθµός Ξεκινείστε από την προφανή σχέση και δείξτε ότι (Απ: Την τελευταία σχέση µπορείτε να τη δείτε σαν ένα τριώνυµο ως προς θα πρέπει η διακρίνουσα να είναι αρνητική ή µηδέν: Για να ισχύει η ανισότητα ) Η ισότητα ισχύει προφανώς για Στην τελευταία σχέση γράψαµε και Η κατάσταση που περιγράφεται από µια συνάρτηση σαν κι αυτή που µόλις καταλήξαµε λέγεται (για προφανείς λόγους) κατάσταση ελάχιστης αβεβαιότητας