Понимание расчетов по теории вырожденных возмущений

Если я начну с гамильтониана:

ЧАС ^ "=" 2 2 м р 2 ф 2 + г дельта ( ф )

И посмотрите на невозмутимую часть ( г "=" 0 ) , я считаю, что общее решение

| ψ "=" А е ± я к ф

Нормирование и решение собственных состояний и собственных энергий для его конфигурации (т.е. частицы на кольце):

| ψ н "=" 1 2 π р е ± я н ф Е н "=" н 2 2 2 м р 2

И у нас есть 2 н + 1 количество вырождений, проиндексированных н где н е Z

Когда я знаю, посмотри на возмущенное состояние ( г дельта ( ф ) ) Я строю матрицу:

( к | г дельта ( ф ) | к к | г дельта ( ф ) | к к | г дельта ( ф ) | к к | г дельта ( ф ) | к ) "=" ( г 2 π г 2 π г 2 π г 2 π )
где к , к являются индексами матрицы.

Взятие определителя дает следующие собственные векторы с их собственными значениями:

| η 1 "=" 1 2 ( | к + | к ) ф о р   Е "=" г π | η 2 "=" 1 2 ( | к | к ) ф о р   Е "=" 0


Итак, теперь мой вопрос на самом деле заключается в том, что мне делать с этой информацией, чтобы найти возмущенные энергии (сохраняя второй порядок) и собственные состояния? Или, что важно, какая необходимость, так сказать, иметь эти собственные векторы?

Действительно ли то, что я сделал, было решить для возмущенных «частей» состояний η 1 , 2 в основе к и к и затем я могу использовать это как кет при решении уравнений возмущенного состояния, т.е.:

Е η 1 ( 1 ) "=" η 1 | г дельта ( ф ) | к

??

Ответы (1)

собственные состояния | η 1 и | η 2 теперь станьте вашей «новой» основой.

Помните, что игра в конечном счете состоит в том, чтобы пометить состояния с помощью энергии, поэтому мы ищем собственные состояния, потому что они имеют определенную энергию. Трудность в теории вырожденных возмущений состоит в том, чтобы найти полезный «новый» базис, поскольку любая комбинация вырожденных состояний также является собственным состоянием невозмущенного гамильтониана. Диагонализируя возмущение первого порядка, вы выбираете полезную комбинацию исходных базисных состояний. Под «полезным» я подразумеваю, что теперь вы можете использовать | η 1 и | η 2 продолжить обычный невырожденный подход, поскольку эти «новые» состояния теперь имеют другую энергию и (предположительно) достаточную разницу в энергии, чтобы применить обычное возмущение, используя их.

Ах я вижу. Я пытался найти правильные слова, чтобы описать все. Спасибо, что пролили новый свет. Последний вопрос, чтобы еще больше расширить это, когда вы говорите, что я могу использовать мой новый базис для невырожденной теории возмущений, тогда я могу перейти к нашему уравнению возмущения Е н ( 1 ) "=" ψ н | В | ψ н (от гриффитса) и заменить мою новую базу на эти? Или это действительно я оцениваю каждую энергию для каждого нового базиса (в моем случае):
Е η 1 , н ( 1 ) "=" η 1 | В | ψ н и Е η 2 , н ( 1 ) "=" η 2 | В | ψ н
Вы делаете все в "новой" основе; это «улучшенный» исходный базис, поскольку он учитывает возмущение нулевого и первого порядка, поэтому нет необходимости пересчитывать Е н ( 1 ) поскольку вы уже обнаружили, что коррекция первого порядка г / π и 0 (в твоем случае). Все матричные элементы теперь имеют тип η я | В | η к .
@Countto10 это для меня?
Да, ваши ответы превосходны, я занимаюсь самообразованием, поэтому мне очень важен хороший ответ. Я знал принципы, но, как и в большинстве случаев самообучения, я пропускаю упражнения, потому что нет экзаменов, но это оставляет много очевидных пробелов в моих знаниях.
@ Countto10 Я бы хотел, чтобы мои ученики были так благодарны! Всего хорошего!
@ZeroTheHero Ха, великие умы........ Я сам буду удален через 6/5 часов, это отличный сайт, но мне нужно сделать перерыв и изучить термодинамику по старой (и гораздо менее отвлекающей) бумажной книге. и метод блокнота, за лето. Я вернусь в сентябре. Если вы получите электронное письмо с ПОМОЩЬЮ в строке темы, это будет я .... Всего наилучшего и спасибо, что сказали мне.