Normalización de una función de onda en un pozo mixto

Así que obtuve este potencial y quiero resolver las funciones de onda pares

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Como es simétrico alrededor del origen, solo necesito mirar el intervalo [ 0 , b ] y resolver para la función de onda allí. La energía es menor que V 0 entonces obtendré exponenciales en [ a , b ] y seno y coseno en [ 0 , a ] .

{ A porque ( k X ) + B pecado ( k X ) , para  0 < X < a C mi k X + D mi k X , para  a < X < b

Ahora uso el requisito de que psi debe ser continuo en a , derivada continua en a , cero en la pared infinita y dado que solo miro la mitad del potencial, necesito agregar la condición de que la derivada debe ser cero en X = 0 incluso para funciones de ψ . Si hago esto obtengo

{ A porque ( k a ) + B pecado ( k a ) = C mi k a + D mi k a , (Continuidad en  X = a ) [1] A k pecado ( k a ) + B k porque ( k a ) = k ( C mi k a D mi k a ) , (Derivada continua en  X = a ) [2] C mi k b + D mi k b = 0 , (La función de onda debe ser cero en la pared) [3] A k pecado ( 0 ) + B k porque ( 0 ) = 0 , (derivado en  X = 0  debe ser cero) [4]

De [4] se puede ver que B tiene que ser cero y de [3] puedo expresar C en términos de D pero aquí es donde me quedo atascado. Tengo dos ecuaciones que puedo usar para resolver A ahora, pero obtengo dos respuestas diferentes dependiendo de si uso [1] o [2]

{ A = C ( mi k a mi k a + 2 k b ) porque ( k a ) , Si uso [1] A = k C ( mi k a + mi k a + 2 k b ) k pecado ( k a ) Si uso [2]

¿Cuál se supone que debo usar en la normalización? ¿O son iguales si simplemente los reescribes de alguna manera?

Las fórmulas se pueden escribir con MathJaX aquí.

Respuestas (1)

Suponiendo que haya hecho el álgebra correctamente, estas ecuaciones se pueden resolver para una relación entre k y k , que debería conducir a la cuantificación de los niveles de energía en términos de a , b , y V o . Entonces resuelves para C en términos de A de cualquier ecuación (DEBE obtener el mismo resultado con cualquiera) y luego normalizar.

Obtengo una ecuación trascendental para la energía, si resolví numéricamente los valores de energía permitidos con la ayuda de esta ecuación trascendental y luego los introduje en K y k, ¿las dos expresiones para A serían iguales?
No sé si serán exactamente iguales, pero dentro de un factor de fase deberían serlo. Ambas ecuaciones son verdaderas simultáneamente, ¿verdad? Estás viendo específicamente las funciones de onda pares. AMBOS deben ser verdaderos, por lo que debe obtener el mismo factor de normalización (|A| 2 ) cualquiera que uses si haces el álgebra correctamente.