La derivación del teorema de Ehrenfest que he visto usa la regla de la cadena a travésddt⟨ ψ |A^| ψ⟩
dando tres términos:(ddt⟨ ψ | )A^| ψ⟩+⟨ψ |∂A^∂t| ψ⟩+⟨ψ |A^(ddt| ψ⟩)_
Entre estos, el del medio incluye una derivada del operadorA^
.
Después de usar el TDSE, finalmente obtenemos:
ddt⟨ ψ |A^| ψ⟩=1yo ℏ⟨ [A^,H^] ⟩ + ⟨∂A^∂t⟩(0)
Ahora, debido a mi falta de intuición sobre lo que significa la derivada de un operador, traté de aplicar la regla de la cadena de esta manera:
ddt⟨ ψ |A^ψ ⟩ = (ddt⟨ ψ | )A^ψ ⟩ + ⟨ ψ |ddt(A^| ψ⟩)_(1)
Ahora siddt
es solo otro operador, debería cumplirse lo siguiente:
ddtA^= [ddt,A^] +A^ddt(2)
Por lo tanto:
ddt⟨ ψ |A^ψ ⟩ = (ddt⟨ ψ | )A^ψ ⟩ + ⟨ ψ |A^ddt| ψ⟩+⟨ψ | [ddt,A^] | ψ ⟩(3)
Ahora, usando el TDSE, el primer y segundo término se pueden escribir así:
(ddt⟨ ψ | )A^ψ ⟩ + ⟨ ψ |A^ddt| ψ⟩=⟨ψ |−H^yo ℏA^| ψ⟩+⟨ψ |A^H^yo ℏ| ψ⟩=1yo ℏ⟨ ψ | [A^,H^] | ψ ⟩(4)
De este modo:
ddt⟨ ψ |A^ψ ⟩ =1yo ℏ⟨ ψ | [A^,H^] | ψ ⟩ + ⟨ ψ | [ddt,A^] | ψ ⟩ =1yo ℏ⟨ [A^,H^] ⟩ + ⟨ [ddt,A^] ⟩(5)
Ahora, si se cumple el teorema de Ehrenfest y mi derivación es correcta, esto parecería sugerir que⟨∂A^∂t⟩ = ⟨ [ddt,A^] ⟩
¿Es correcta esta relación? ¿Puedo, en general, entender la derivada temporal de un operador en términos de su conmutador conddt
?
Tobias Funke
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Tobias Funke
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