Собственное состояние дельта-функции для ненулевого потенциала

Рассмотрите потенциал В ( Икс ) "=" 2 Икс 2 и разреши 2 2 м "=" 1 для удобства. Теперь рассмотрим функцию ψ ( Икс ) "=" дельта ( Икс ) . Согласно задаче 1.45(a) Гриффитса (книга по электродинамике),

(1) Икс дельта ( Икс ) "=" дельта ( Икс ) .
Я не уверен, смогу ли я это сделать, но если я напишу

(2) дельта ( Икс ) "=" дельта ( Икс ) Икс ,

(3) г 2 г Икс 2 ψ ( Икс ) "=" г г Икс [ дельта ( Икс ) Икс ] "=" 2 дельта ( Икс ) Икс 2 .

Уравнение Шредингера теперь выглядит как

(4) г 2 ψ ( Икс ) г Икс 2 + В ( Икс ) ψ ( Икс ) "=" Е ψ ( Икс ) (5) 2 дельта ( Икс ) Икс 2 + 2 Икс 2 дельта ( Икс ) "=" 0 дельта ( Икс ) .

Так это выглядит дельта ( Икс ) является собственным состоянием с нулевым собственным значением. Но это противоречит моей интуиции и, вероятно, неверно, но я не уверен, в чем заключается ошибка. Это производная дельта-функции? Может ли энергия (собственное значение гамильтониана) равняться нулю? Потенциал максимален при 0 , так как же вероятность может быть максимальной при 0 ?

Ваша пробная волновая функция не поддается нормализации. Чтобы сориентироваться, прежде чем заблудиться в распределениях, вы можете рассмотреть узкую гауссову .
Что-то странное, но точно сказать не могу. дельта ( Икс ) является собственным состоянием оператора положения. Но оно не может быть одновременно собственным состоянием гамильтониана, поскольку [ ЧАС ^ , Икс ^ ] 0 .

Ответы (1)

  1. Экв. ОП. (1) — хорошо известное тождество в теории распределения . Однако выражение

    дельта ( Икс ) Икс
    в уравнении ОП. (2) математически плохо определено.

  2. Если рассматривать функцию, умноженную на дельта-распределения Дирака

    ф ( Икс ) дельта ( Икс ) ,
    то (как минимум 1 требование) функция ф должен иметь предел слева и справа в Икс "=" 0 , так что имеет смысл заменить ф ( Икс ) дельта ( Икс ) с
    ф ( 0 + ) + ф ( 0 ) 2 дельта ( Икс ) .

--

1 Учебники по математике по теории распределения обычно предполагают, что ф е С ( р ) является гладким, но это слишком ограничивает многие физические приложения.