结构推理
(1)写出一维谐振子的Hanulton量及方程.(2)若是一个解,求v并给出能量和期望值, , , (3)证明处在单一的一维谐振子势阱中的两个相同粒子基态,既可写为,又可写为
式中,是质量为m的单个粒子基态解.
【正确答案】解(1)Hamilton量为
定态方程为
(2)
所以
从而得
由对称性可知
由Virial定理得
所以
为求,注意按对易子运算规则可得
将两式相加,得
由于
所以
又
所以
注意此结论对谐振子的任意态均成立.
(3) 方程为
令,则
这是两者之间无耦合的两个相同的谐振子,对基态有
另一方面可引入Jacobi坐标
因此,方程化为
也可化为两个彼此独立的谐振子方程,分别代表质心运动和相对运动
因此基态波函数又可写成
【答案解析】