Desplazamiento de fase de dispersión 1D (pozo finito): ¿no físico?

Estoy calculando el cambio de fase de un pozo de potencial unidimensional. Esto parece extremadamente simple, pero me estoy confundiendo mucho.

Que haya un pozo potencial de profundidad V 0 y amplitud espacial 2 a . Considere una solución de dispersión con parámetro de masa metro y energía mi , incidente desde la izquierda. Las funciones de onda a la izquierda y a la derecha del pozo de potencial están dadas por

ψ ( X ) = A mi i k X + B mi i k X

ψ ( X ) = mi i k X

Dónde k = 2 metro mi / , A está en una amplitud arbitraria del complejo de onda entrante, B es la amplitud del complejo de onda reflejada, y mi es la amplitud compleja de la onda transmitida (incidencia posterior al pozo, por supuesto). Lo que me preocupa es el cambio de fase de la onda transmitida en relación con la onda entrante, así que lo que quiero es mi en términos de A . Esto se puede calcular como

mi A = mi 2 i k a porque ( 2 k a ) i ϵ 2 pecado ( 2 k a )

Donde los (nuevos) parámetros k y ϵ son dados por

k = 2 metro ( mi + V 0 ) , ϵ = k k + k k

Al tomar el módulo cuadrado, se llega a la expresión correcta del coeficiente de transmisión (no lo escribiré aquí, pero es una verificación de seguridad).

Aquí está mi problema. El cambio de fase estaría simplemente dado por la fase de mi / A . Cuando calculo la fase (o simplemente miro la expresión y la escribo), obtengo

d = arcán ( ϵ 2 broncearse ( 2 k a ) ) 2 k a

Aquí hay un gráfico de muestra de esto (unidades convenientes, valores de parámetros aleatorios):

ingrese la descripción de la imagen aquí

Lo que esto está diciendo es que el cambio de fase aumenta sin límite (o se mueve sin problemas a través de 90 o y 90 o . Esperaría que el cambio de fase disminuya con el aumento de la energía, y eventualmente se establezca en cero. Estoy bastante seguro de que he estropeado algo. ¿Podrías ayudarme?

Respuestas (1)

Me lo imaginé. El problema era que simplemente estaba sumando los dos cambios de fase, ignorando la periodicidad en las funciones tangente y arcotangente. Para obtener el resultado/gráfico adecuado, se puede recurrir a la fórmula de suma para tangentes

d = d 1 + d 2 = arcán ( ϵ 2 broncearse ( 2 k a ) broncearse ( 2 k a ) 1 + ϵ 2 broncearse ( 2 k a ) broncearse ( 2 k a ) )

¿Por 'cambio de fase de dispersión' nos referimos al cambio de fase de la onda transmitida en relación con la onda entrante? ¿Hay algún cambio de fase de la onda reflejada? ¿Se considera eso como el 'cambio de fase de dispersión'?