含时微扰论与定态微扰论:以例子说明
对于处理定态微扰论的例子,我们可以将其视为含时微扰论的一个特例。/n/n考虑一个含时哈密顿量 $H(t)$,其中包含一个微小的含时扰动项 $V(t)$。我们希望研究系统的定态能级在存在微小扰动时的变化。/n/n首先,我们可以通过将波函数展开为含时哈密顿量 $H(t)$ 的本征态的线性组合来描述系统的波函数。假设在 $t < 0$ 时,系统处于定态能级的一个能量本征态 $/psi_n(t < 0)$ 中。/n/n根据含时微扰论的方法,我们可以将波函数表示为如下级数的形式:/n/n$$//psi(t) = /sum_{n} c_n(t) /psi_n(t)//$$ /n/n其中,$c_n(t)$ 是展开系数,表示在 $t$ 时刻能量本征态 $/psi_n(t)$ 的贡献。/n/n我们可以将含时哈密顿量 $H(t)$ 表示为不含时哈密顿量 $H_0$ 和扰动项 $V(t)$ 的和:$H(t) = H_0 + V(t)$,其中 $H_0$ 是定态能级的哈密顿量。/n/n然后,我们可以使用含时微扰论的方法计算展开系数的时间演化。根据含时微扰论的表达式,展开系数满足以下微分方程:/n/n$$//i/hbar /frac{dc_n(t)}{dt} = /sum_{m} V_{nm}(t) c_m(t)e^{-i(E_n-E_m)t//hbar}//$$ /n/n其中,$V_{nm}(t)$ 是扰动项 $V(t)$ 在能量本征态 $/psi_n(t)$ 和 $/psi_m(t)$ 之间的矩阵元。/n/n通过求解这个微分方程,我们可以得到展开系数 $c_n(t)$ 的时间演化,并进而得到系统在存在微小扰动时的波函数。/n/n最后,我们可以根据波函数的时间演化来计算系统的物理性质,例如能级的变化、概率分布等。/n/n因此,我们可以使用含时微扰论的方法来处理定态微扰论的例子,将其视为含时微扰论的一个特殊情况。
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