Αγαπητή/ε Ersi,
Όσον αφορά το 4ο θέμα του Ιουνίου 2009:
Το
πρώτο ερώτημα είναι απλά ο νορμαλισμός της κυματοσυνάρτησης, δεν χρειάζεται καν το ολοκλήρωμα μια και μπορείς απλά να πεις οτι το άθροισμα των τετραγώνων των συντελεστών των ιδιοσυναρτήσεων πρέπει να σου κάνει 1. Επομένως:
Το
δεύτερο ερώτημα είναι κάπως πιο περίεργο. Αυτό που καταλαβαίνω εγώ, είναι πως ζητάει την πιθανότητα εμφάνισης κάθε μιας από τις δεδομένες ιδιοενεργειες. Και αυτό το λέει επειδή, πρακτικά οι "τιμές" που σου δίνει αντιστοιχούν σε συγκεκριμένες ιδιοενεργειες στη βάση της χαμιλτονιανής του συστήματος. Έτσι, έχοντας κατά νου τον γνωστό τύπο για τις ιδιοενεργειες του Α.Τ:
βρίσκεις πως οι ενέργειες που σου δίνει αντιστοιχούν στις

ιδιοενέργειες, οι οποίες με τι σειρά τους αντιστοιχούν στις

ιδιοκαταστάσεις στη βάση της χαμιλτονιανής (πάντα). Επομένως, αυτό που ζητάει είναι να μαντέψεις την πιθανότητα

κάθε μιας. Μα αφού η αντίστοιχη πιθανότητα της ενέργειας, είναι η πιθανότητα εμφάνισης της ιδιοκατάστασης, είναι ζήτημα δευτερολέπτων να πεις πως οι πιθανότητες για τις ιδιοενέργειες είναι ίδιες με αυτές των ιδιοκαταστάσεων. Δηλαδή

. Αλλά δεν είμαι και πολύ σίγουρος αν εννοεί αυτό, ή κάτι άλλο θέλει να πει ο ποιητής σε αυτή τη διατύπωση.
Το
τρίτο φαίνεται απλό. Κολλάμε στην δοθείσα κυματοσυνάρτηση τον χρονοεξαρτώμενο παράγοντα ως εξής:
όπου προφανώς τα
Αφού λέει οτι θέλει την πλήρη έκφραση, προφανώς κάπου πρέπει να δίνει τα Hermite Polynomials όπου απλά, αντικαθιστάς το n=1 και n=3 (και στον γνωστό τύπο για τις ενέργειες) και το ρίχνεις στην παραπάνω έκφραση, και μένεις μόνο συναρτήση του x, t, ω, m και hbar, όπως ζητάει στην εκφώνηση.
Το τέταρτο τώρα ερώτημα, φαίνεται tricky αλλά δεν νομίζω οτι είναι τόσο. Σου ορίζει καταρχάς μια νέα κατάσταση, την:
Ας την πούμε αυτήν την κατάσταση
)
. Θα έχουμε:
Εδώ τώρα παίζει η εξής "πουστιά". Η νέα κατάσταση Φ,
δεν είναι εκπεφρασμένη στη βάση της χαμιλτονιανής του συστήματος. Ελπίζω όμως με διάφορα "βρώμικα παιχνίδια" να την φέρω στη βάση της χαμιλτονιανής, γιατί αλλιώς δεν υπάρχει ουδεμία περίπτωση να υπολογίσω πιθανότητες. Ο υπολογισμός των πιθανοτήτων γίνεται μόνο στη βάση της χαμιλτονιανής.
EDIT:
Όπως σημείωσε ο apolski μερικά post παρακάτω, η
)
, στη βάση της χαμιλτονιανής, είναι γραμμικός συνδυασμός των

, και άρα, αφού οι συντελεστές των ιδιοδιανυσμάτων

είναι μηδενικούρια, οι αντίστοιχες πιθανότητες είναι μηδέν, για τις ιδιοενέργειες

. Για να το ΔΕΙ όμως αυτό κανείς, πρέπει να έχει μπροστά του τις λύσεις της Shroendiger για τον Α.Τ, δηλαδή την ακριβή μορφή των ιδιοδιανυσμάτων της Hamiltonian του συστήματος!
Cheers,
Νίκος