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quantum mechanics
4-6. 無限に深井戸型ポテンシャルの
定義区間と解の種類
量子力学 - 太田 雅久
今問題にしていたポテンシャルは0≦x≦aの区間に井戸の底がありました。 これをxの負の方向にa/2だけ移動させます。
物理的には状況は変わりません。数学的には井戸の定義区間が-a/2≦x≦a/2となり、x軸に対して対称なポテンシャルになります。

ポテンシャルが空間対称性を持つと、波動関数は対称性によって分類されることになります。
0≦x≦a・・・ 原点で0のsin関数(奇関数のみ)
-a/2≦x≦a/2・・・ 原点で0のsin関数
原点で0でないcos関数(偶関数と奇関数)

波動関数
波動関数

-a/2≦x≦a/2の区間にポテンシャルを定義すると、波動関数に偶関数奇関数が混ざってきます。
波動関数は

数式

対象ポテンシャルでの波動関数の求め方は各自で試みてください。解答例は[基礎知識アペンディクス:対象ポテンシャルでの解法]を参照してください。波動関数の偶奇性はあとで重要になります。

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