Нормирование волновой функции в смешанной яме

Итак, я получил этот потенциал и хочу найти четные волновые функции.

изображение

Поскольку он симметричен относительно начала координат, мне нужно только посмотреть на интервал [ 0 , б ] и решить для волновой функции там. Энергия ниже, чем В 0 так что я получу экспоненты в [ а , б ] и синус и косинус в [ 0 , а ] .

{ А потому что ( к Икс ) + Б грех ( к Икс ) , для  0 < Икс < а С е К Икс + Д е К Икс , для  а < Икс < б

Теперь я использую требование о том, что psi должен быть непрерывным при а , непрерывная производная в а , ноль на бесконечной стене, и, поскольку я смотрю только на половину потенциала, мне нужно добавить условие, что производная должна быть равна нулю на Икс "=" 0 для четных функций ψ . Если я сделаю это, я получу

{ А потому что ( к а ) + Б грех ( к а ) "=" С е К а + Д е К а , (Непрерывность в  Икс "=" а ) [1] А к грех ( к а ) + Б к потому что ( к а ) "=" К ( С е К а Д е К а ) , (производная непрерывная в  Икс "=" а ) [2] С е К б + Д е К б "=" 0 , (Волновая функция должна быть равна нулю на стенке) [3] А к грех ( 0 ) + Б к потому что ( 0 ) "=" 0 , (производная по  Икс "=" 0  должен быть равен нулю) [4]

Из [4] видно, что B должно быть равно нулю, а из [3] я могу выразить С с точки зрения Д но вот где я застрял. У меня есть два уравнения, которые я могу использовать для решения А сейчас, но я получаю два разных ответа в зависимости от того, использую ли я [1] или [2]

{ А "=" С ( е К а е К а + 2 К б ) потому что ( к а ) , Если я использую [1] А "=" К С * ( е К а + е К а + 2 К б ) к грех ( к а ) Если я использую [2]

Какой из них я должен использовать при нормализации? Или они равны, если вы просто перепишите их каким-то образом?

Формулы можно набирать с помощью MathJaX здесь.

Ответы (1)

Предполагая, что вы правильно выполнили алгебру, эти уравнения могут быть решены для связи между к и К , что должно привести к квантованию энергетических уровней по а , б , и В о . Затем вы решаете для С с точки зрения А из любого уравнения (вы ДОЛЖНЫ получить тот же результат с любым), а затем нормализовать.

Я получаю трансцендентное уравнение для энергии. Если я решу допустимые значения энергии численно с помощью этого трансцендентного уравнения, а затем введу их в K и k, будут ли два выражения для A одинаковыми?
Я не знаю, будут ли они точно такими же, но в пределах фазового коэффициента они должны быть. Оба уравнения верны одновременно, верно? Вы смотрите конкретно на четные волновые функции. ОБА должны быть истинными, поэтому вы должны получить один и тот же коэффициент нормализации (|A| 2 ) в зависимости от того, что вы используете, если правильно выполняете алгебру.