¿Cuáles son los valores propios de energía de una partícula sujeta al potencial V(x)=mg|x|V(x)=mg|x|V(x)=mg|x|?

Estoy considerando una partícula dentro de un potencial dado por

V ( X ) = metro gramo | X |
y estoy tratando de encontrar los valores propios de energía del sistema.

Tomando V ( X ) para definirse por partes, he resuelto la ecuación de Schrödinger por partes, encontrando las soluciones, cuando X > 0 :

ψ ( y 1 ) = C 1 A i ( y 1 ) + C 2 B i ( y 1 ) ,
dónde A i y B i son funciones de Airy y y 1 = α 1 / 3 ( X mi metro gramo ) , donde he definido α como siendo tal que α = 2 metro 2 gramo 2 , y cuando X < 0 :
ψ ( y 2 ) = C 3 A i ( y 2 ) + C 4 B i ( y 2 ) ,
donde en este caso y 2 = α 1 / 3 ( X mi metro gramo ) , y los demás parámetros se definen de la misma forma que antes.

Basado en la forma de la función de Airy de segunda clase, B i , ambos C 2 y C 4 debería ser cero, creo, y las dos funciones deberían ser iguales cuando se evalúan en X = 0 , o, en términos de y , cuando y = α 1 / 3 mi metro gramo .

La otra condición que debe cumplirse es que sus derivadas también sean iguales en este punto. Es más allá de este punto que no sé cómo proceder.

En el caso de un potencial triangular asimétrico, donde cuando X > 0 , V ( X ) = metro gramo X , y es de lo contrario, porque la función de onda debe ir a cero en X = 0 , uno puede simplemente resolver las raíces de la función de Airy y encontrar los valores propios de la energía.

Este no es el caso aquí, porque la condición es que las dos funciones de onda deben ser iguales entre sí en X = 0 . Entonces, ¿cómo se pueden encontrar los valores propios de energía del potencial triangular simétrico aquí?

Respuestas (2)

Estás complicando demasiado las cosas.

El potencial es par (es decir, V ( X ) = V ( X ) ), lo que significa que las funciones propias deben ser funciones pares o impares, y eso significa a su vez que puede reemplazar su problema con solo el X > 0 mitad, considerando ambas posibilidades de

  • ψ ( 0 ) = 0 (para funciones impares), y
  • ψ ( 0 ) = 0 (para funciones pares).

Esto reduce el problema a simplemente buscar las soluciones de

A i ( X = 0 ) = 0 ,
junto con los de
A i ( X = 0 ) = 0.

Aparte de la continuidad de la función de onda, existe una condición de su continuidad derivada en X = 0 . Se sigue de la integración de la ecuación de Schrödinger de X ϵ a X + ϵ . Esto le dará la ecuación necesaria para los valores propios: ψ ( y ( X = 0 ) ) = 0 a menos que ψ ( y ( X = 0 ) ) = 0 automáticamente - debido a la simetría.

Gracias por su respuesta. Siendo su condición el caso, ¿implica simplemente que y , como lo he definido, debe ser igual a las raíces de A i , tal que: mi norte = a norte metro gramo α 1 / 3 ?