简答题

设电子在无限深势阱中运动,势阱为: 求波函数和束缚态能级。

正确答案

(1)在长方体区域内,V(r)=−V0,薛定谔方程化为:

这是一个三维偏微分方程,需要用分离变量法化为一微的微分方程组,根据分离变量的精神,令ψ(r)=X(x)Y(y)Z(z),如果解方程最后得到满足条件的一组解,那么满足薛定谔方程波函数的一般形式为这些解的线性组合。

方程的左边为x的函数右边是y和z的函数,两个函数相等(这种相等的条件与自变量无关),必须是方程两边都等于一个常数,我们设这个常数为–kx2

方程的左边为y的函数右边是z的函数,方程两边要相等,必须有

自由电子薛定谔方程解的取法与边界条件密切相关。假定自由电子薛定谔方程满足周期性边界条件,方程将取平面波解。如果假定在边长为L的金属立方体外势能为无穷大,则方程的解取正弦余弦函数。于是有:

(2)在长方体区域外,势能无穷大,波函数为0。
在x=0的端面(平面)上,波函数连续,有:

再根据归一化条件,计算积分:

答案解析

相似试题
  • 已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动,其波函数为: ()

    单选题查看答案

  • 已知粒子在无限深势阱中运动,其波函数为 求发现粒子的概率为最大的位置.

    简答题查看答案

  • 已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动,其波函数为:那么,粒子在处出现的概率密度为多少?

    简答题查看答案

  • 已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动,其波函数为:,那么粒子在x=5a/6处出现的概率密度为()。

    单选题查看答案

  • 已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动,其波函数为 那么粒子在x =a/6 处出现的概率密度为()

    单选题查看答案

  • 已知一粒子在宽度为2a的一维无限深势阱中运动,其波函数为,则粒子在处出现的概率密度为()

    单选题查看答案

  • 粒子在一维矩形无限深势阱中运动,其波函数为: 若粒子处于n=1的状态,它在0-a/4区间内的概率是多少?

    简答题查看答案

  • 粒子在一维矩形无限深势阱中运动,其波函数为:若粒子处于n=1的状态,它在0-a /4区间内的概率是多少?提示:

    简答题查看答案

  • 设粒子在宽度为a的一维无限深势阱运动时,其德布罗意波在阱内形成驻波,试利用这一关系导出粒子在阱中的能量计算式.

    简答题查看答案