Ortogonalność funkcji falowych

Budowa atomu. Promieniotwórczość i rozpady atomowe. Reakcje jądrowe. Fizyka ciała stałego. Zjawiska kwantowe i mechanika kwantowa.
Beginner1
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 1
Rejestracja: 26 sie 2015, o 18:45
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Śląsk

Ortogonalność funkcji falowych

Post autor: Beginner1 »

Witam wszystkich!

Mam problem z takim oto zadaniem:
(a) Pokazać, że funkcje falowe \(\displaystyle{ \psi_0(x)}\) oraz \(\displaystyle{ \psi_1(x)}\) spełniające warunki:
\(\displaystyle{ \psi_0(-x)=\psi_{(0)}=\psi_0^*(x)}\), \(\displaystyle{ \psi_1(x)=N\frac{d\psi_0(x)}{dx}}\)

są ortogonalne

(b) Proszę pokazać, że jeśli \(\displaystyle{ \psi_0(x)}\) oraz \(\displaystyle{ \psi_1(x)}\) są unormowane, to ich kombinacja liniowa \(\displaystyle{ \psi(x)=c_1\psi_0(x)+c_2\psi_1(x)}\) jest także unormowana, jeśli tylko \(\displaystyle{ |c_1|^2+|c_2|^2=1}\)

Co do pkt 1 to znalazłem coś takiego:
Ortogonalność, prostopadłość, w matematyce (w geometrii) dla odcinków, prostych lub płaszczyzn oznacza ich wzajemną prostopadłość. Uogólnienia tego pojęcia dokonuje się w analizie matematycznej. Definiuje się tam pojęcie ortogonalnego układu funkcji \(\displaystyle{ f_n(x)}\), \(\displaystyle{ n=1,2,...}\): jest to zbiór funkcji spełniających warunek:

\(\displaystyle{ \int_{a}^{b} f_n(x)f_m(x)\rho(x)dx=0}\)

dla każdego \(\displaystyle{ m\neq n}\), gdzie \(\displaystyle{ \rho(x)}\) jest pewną funkcją, tzw. wagą.

Przykładowo funkcje \(\displaystyle{ cos(nx)}\) i \(\displaystyle{ sin(nx)}\), dla \(\displaystyle{ n=1,2,...}\) tworzą ortogonalny układ funkcji z wagą \(\displaystyle{ \rho(x)=1}\) w przedziale \(\displaystyle{ (-\pi,\pi)}\)
Natomiast nie wiem za bardzo jak to odnieść do tego zadania
Proszę o pomoc
Ostatnio zmieniony 26 sie 2015, o 19:22 przez AiDi, łącznie zmieniany 1 raz.
Powód: Niepoprawnie napisany kod LaTeX-a. Proszę zapoznaj się z http://matematyka.pl/178502.htm .
Awatar użytkownika
ares41
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 6499
Rejestracja: 19 sie 2010, o 08:07
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Kraków
Podziękował: 142 razy
Pomógł: 922 razy

Ortogonalność funkcji falowych

Post autor: ares41 »

a) Rozważ całki
\(\displaystyle{ \int_{\mathbb{R}}\mbox{d}x \psi_{i}^{\dagger}\psi_j}\) dla \(\displaystyle{ i,j\in\{0,1\}}\)

b) Rozważ całkę
\(\displaystyle{ \int_{\mathbb{R}}\mbox{d}x|\psi|^2}\)
ODPOWIEDZ