含时微扰论中的一个基本定理及其在分析非周期含时项的作用
2016-10-15陈冰瑾刘全慧
大学物理 2016年8期
关键词:系统
陈冰瑾,刘全慧
(湖南大学 物理与微电子科学学院 理论物理研究所,湖南 长沙 410082)
含时微扰论中的一个基本定理及其在分析非周期含时项的作用
陈冰瑾,刘全慧
(湖南大学 物理与微电子科学学院 理论物理研究所,湖南 长沙410082)
文献常常在一般意义下认为含时微扰论仅仅在短时间内成立,其实是不对的,其错误在于把一些非周期时间项直接计算对概率的贡献所致.本文首先介绍了含时微扰论中的一个基本定理,进而发现很多非周期含时项,其实是相位因子的微扰展开的结果.
量子力学;含时微扰论;相因子
含时微扰论中有如下基本问题:设系统在初始时刻处在原来未扰动系统某一个能量本征态上,初始时引入微扰,问这个系统处在这个本征态上状态的改变.

本文从基本而简单的角度讨论这个问题.发现对于一大类系统,时间的影响本质来之相位,“扰动的效果依赖于(微扰)强度和延续时间的乘积”之类的观点来自于我们在近似处理不当导致的错觉.
接下来的第1节讨论含时微扰论的一个基本定理,第2节利用该定理讨论了一个典型的二能级系统,第3节讨论和结论.
1 含时微扰论的一个基本定理
考虑含有小扰动项的哈密顿量H=H0+H′(t),其中H0不含时间,而含时部分H′(t)为小量.零级近似哈密顿量H0可以严格处理,其本征函数集构成Hilbert空间的一组完备基:
H0φm=Emφm
(1)
含时薛定谔方程:
(2)
的解ψ(t)可以用H0给出的完备集{φm}展开:
(3)
展开系数cm(t)其实就是在H0表象中的概率……
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