Mi pregunta surge de una derivación dada en el capítulo 12 de Métodos de mecánica cuántica molecular de R. McWeeny para resolver ecuaciones de respuesta lineal a través de la teoría de la perturbación variacional. ( Funciones de correlación de respuesta lineal para un poco más de contexto).
Mi problema surge de una extraña elección que hace el autor al definir la parte de perturbación del hamiltoniano. Escriben la perturbación como donde describen como una función de fuerza dependiente del tiempo y como una especie de función de forma para la perturbación.
Luego expresa el hamiltoniano usando una transformada de Fourier como
Ahora aquí es donde me confundo. Continúa definiendo . Para mí, la notación ya es lo suficientemente engañosa, ya que parece implicar que esta es la Transformada de Fourier de , pero también reemplaza directamente las instancias de con para resolverlos. Por ejemplo, da una expresión inicial para los coeficientes de primer orden de la función de onda perturbada como:
¿Cuál sería la expresión obtenida si reemplazado directamente . Inicialmente había pasado por alto esta sección porque no tenía mucha relación con las secciones posteriores, pero este uso de ha vuelto a surgir y todavía no estoy seguro de cómo/por qué se usa.
¿Hay alguna explicación de lo que está haciendo el autor con este factor o si hay algún error en las fórmulas? Supuse que tal vez la segunda expresión de los coeficientes debería ser una función de en lugar de tiempo, pero no puedo confirmar con certeza si eso tiene sentido.
Al buscar en línea, encontré otro uso de este formato, aunque parece que posiblemente se derive de mi fuente. ¿Alguien más se ha encontrado con esto antes?
Creo que el autor simplemente está considerando un solo componente de Fourier de la perturbación a la vez. Las matemáticas son exactamente las mismas para cada componente de Fourier, por lo que al final simplemente necesitaría sumar (o integrar) sobre todos los componentes de Fourier de para obtener la amplitud de transición total.
Más explícitamente, el autor está mirando específicamente el caso donde , lo que implica que . Una vez que hayas resuelto este caso, puedes usar la superposición para resolver el caso donde es una suma de funciones delta, o incluso alguna función continua de . Todo lo que tendría que hacer es integrar correctamente la expresión que tiene para sobre los componentes de frecuencia.
Sin embargo, el punto clave con la respuesta lineal es que solo observa la respuesta en una sola frecuencia a la vez. Uno podría, en principio, mirar la respuesta a una distribución de frecuencias , pero eso no es muy útil en general. Es fácil pasar de la respuesta a frecuencias individuales a la respuesta a una suma de frecuencias, pero no al revés.
Prácticamente, queremos saber la respuesta del sistema en cada individualmente, y no alguna integral sobre . Si imagina la respuesta de una molécula a la luz, querrá saber la absorción de la molécula en función de la frecuencia de la luz incidente. . Esto da mucha más información que la respuesta de la molécula a alguna distribución arbitraria de luz (por ejemplo, de una lámpara térmica).
Tiberio
KF Gauss
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