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1991年11月11日 (飯高)
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物理学演習B(第16回) 1991年10月22日 (飯高)
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【1】 調和振動子(1次元)が摂動を受ける。bは
実定数である。
- a.
- 基底状態のエネルギーのずれを有限な答えを与える最低次
まで計算せよ。
- b.
- この問題を厳密に解き(a.)で得た結果と比較せよ。
[証明せずに
を仮定してよい。]
【2】 2次元の等方的調和振動子を考える。このハミルトニアンは、
で与えられる。
- a.
- 低い方から3番目までの状態のエネルギーはいくらか。縮退はあるか。
- b.
- 次に摂動をかける。ここでは、は1より
ずっと小さい無次元の実数である。低い方から3番目までのそれぞれの状態に対して、
ゼロ次のエネルギー固有ケットと対応する1次のエネルギー[すなわち、(a)で得た
無摂動のエネルギーに、1次のエネルギーのずれを加えたもの]を見いだせ。
- c.
- ハミルトニアンがの問題を厳密に解け。
これを(b)で得た無摂動の結果と比較せよ。
[を用いてよい。]
【3】 基底状態に縮退のない一電子原子が、z-方向の一様な電場中に置かれている。
基底状態で誘起された電気双極子モーメントを表す近似的表式を、摂動の1次まで
計算した状態ベクトルに関するezの期待値から求めよ。同じ表式が2次まで計算した
基底状態のエネルギー変化からも得られることを
示せ。(注:は分極率を表す。)スピンは無視せよ。
Toshiaki Iitaka
1996年07月25日 (木) 20時44分21秒 JST