微原来相应于第个能级的各个简并本征函数的线性组合,其组合系数由久期方程决定。般地,如果久期方程无重根,将求得的代入原则上可以求出组不同的解,那么可以求出个零级近似的波函数。简并定态微扰论的讨论简并来自对守恒量的不完全测量。每个守恒量对应于种对称性。若由这个次的久期方程解出的无重根,那么,无微扰能级经微扰后分裂为条,它们的波函数由各自对应的表示。这时,简并将完全消除,原来带来简并的对称性或守恒量将发生或缺。同理,若有重根,只要不是重根,都将部分地消除简并,引起部分对称或缺。经过重新组合后的零级波函数彼此互相正交,满足。在属于的维子空间中,若经过非简并微扰方法重新组合后的为基矢,则有由上式可知,在经过非简并微扰方法处理后的简并态构成的子空间中,对应对角矩阵。因此,简并微扰方法的主要精神在于重新组合简并态的零级波函数,使得在简并态子空间中对角化。在经过这样的处理后,能量的级修正,与非简并微扰的公式完全相同。简并微扰的核心问题在于对简并子空间的基底的选择,在于重新选择零级波函数以使得在简并子空间对角化,则对角线上的元素就是能量的本征值。若最初的零级的简并波函数本身就能使得对角化,即则,由将得出。无须再去重新组合零级波函数。简并微扰可类似于非简并微扰的方法处理。结束语在量子力学中,由于体系的哈密顿函数比较复杂,往往不能求得准确的,,而只能求得近似解。因此用来求问题的近似解的方法,就显得很重要。那么,在上文,我们分别讨论了非简并定态微扰论和简并定态微扰论,并简单论述了它的理论推导。由此,我们可以得知,近似方法的精神就是从简单问题的精确解出发来求比较复杂的问题的近似解。近似方法除了上文介绍的非简并定态微扰理论和简并定态微扰理论外,还有含时微扰理论和变分法等等。参考文献苏如铿量子力学高等教育出版社周世勋量子力学教程高等教育出版社曾谨言量子力学卷第版科学出版社钱伯初量子力学高等教育出版社,刘觉平普通高等教育十五国家级规划教材量子力学高等教育出版社张永德量子力学科学出版社普通高等教育十五国家级规划教材曾谨言量子力学导论北京大学出版社出版钱伯初,曾谨言量子力学习题精选与剖析科学出版社出版,年第二版。,,的第个能级的修正,就要求无简并,它相应的波函数只有个。其他能级既可以是简并的,也可以不是简并的。的能级组成分立谱,或者严格点说,至少必须要求通过微扰来计算它的修正的那个能级处于分立谱内,是束缚态。在满足上述条件下,可利用定态非简并微扰论从已知的的本征值和本征函数近似求出的本征值和本征函数。为表征微扰的近似程度,通常可引进个小的参数,将写成,将的微小程度通过反映出来。体系经微扰后的薛定谔方程是将能级和波函数按展开,,分别表示能级和波函数的级,二级修正。将上两式代入薛定谔方程中得然后比较上式两端的的同次幂,可得出各级近似下的方程式零级近似显然是无微扰时的定态薛定谔方程式,同样还可以列出准确到,等各级的近似方程式。级微扰求级微扰修正只需要求解。由于厄米,的本征函数系系展开将此式代入的近似薛定谔方程中的为求出展开系数,以左乘上式并对全空间积分,利用系的正交归性后,得当时,得当时,得那么接下来计算,利用的归条件,在准确到数量级后,又因波函数归由相应的级修正给出,这样我们可以说,微扰论其实也是种逐步逼近法。关于的讨论由得出,若设我们将看成个可变化的参数,则显然当时,,这时体系未受到微扰的影响当时,,微扰全部加进去了。因此可以想象体系当从缓慢变化到的过程,也就是体系从无微扰的状态逐步变成有微扰的状态的过程。海曼费曼定理设是的函数,因此他的本征方程和归条件为由上式得上式就是费曼海曼定理,它通过对微扰参数的积分给出了含微扰的能量和无微扰能量之差。简并定态微扰论理论简述除维束缚态外,般情况下均有简并,因此简并微扰比非简并微扰更具有普遍性,可以说,简并微扰是非简并微扰的特例。假定的第个能级有度简并,即对应于有个本征函数。与简并微扰不同,现在由于不知道在这个本征函数中应该取哪个作为无微扰本征函数。因此,简并微扰要解决的第个问题就是如何适当选择零级波函数进行微扰计算。设的本征方程是归化条件是的本征方程是由于是完备系,将按展开后,得将此式代入上式得以左乘上式两端,对全空间进行积分后有其中按微扰的精神,将的本征值和在表象中的本征函数按的幂级数作微扰展开后得再将这两式代入比较上式给出的两端的同次幂,给出如果讨论的能级是第个能级,即,由的次幂方程式得即是个待定的常数。再由级近似下的薛定谔方程得在上式中,当,得能级的级修正为为方便书写起见,略去指标,记同能级中,不同简并态,之间的矩阵元,为,。因此,上式可改写为上式是个以系数为未知数的线性齐次方程组,它有非零解的条件是其系数行列式为零,即这是个次的久期方程。由这个久期方程可以解出的个根得将代入上式得必为纯虚数,即为实数。准确到的级近似,微扰后体系的波函数是上式表明,的贡献无非是使波函数增加了个无关紧要的常数相位因子,那么,不失普遍性,可取因此,准确到级近似,体系的能级和波函数是上式表明,准确到级近似,在无微扰能量表象中的对角元给出能量的级修正,非对角元给出波函数的级修正。二级修正求二级修正需要求解与求级修正的步骤相似,将二级修正波函数按展开将此式代入上式得以左乘上式,并对全空间进行积分后得当时,得,考虑到,由上式得当时,由上式得至于,同样可以由波函数的归条件算出,由得或同样,若取为实数,那么由上式得综合上述,准确到二级近似吗,体系的能级和波函数是同理,其他各级近似也可用类似的方法算出。非简并定态微扰的讨论由微扰后的能级可知,扰实热的环境,或是长时间操驾的情况下,很容易增加引擎故障机率,因此才需加装中冷器来降低进气温度。中冷器的作用中冷器的作用是降低发动机的进气温度。那么为什么要降低进气温度呢发动机排出的废气的温度非常高,通过增压器的热传导会提高进气的温度。而且,空气在被压缩的过程中密度会升高,这必然也会导致空气温度的升高,从而影响发动机的充气效率。如果想要进步提高充气效率,就要降低进气温度。有数据表明,在相同的空燃比条件下,增压空气的温度每下降,发动机功率就能提高。如果未经冷却的增压空气进入燃烧室,除了会影响发动机的充气效率外,还很容易导致发动机燃烧温度过高,造成爆震等故障,而且会增加发动机废气中的的含量,造成空气污染。为了解决增压后的空气升温造成的不利影响,因此需要加装中冷器来降低进气温度。汽车开锅通常是指汽车的引擎又名发动机内燃机。按燃烧的油品及点火方式的不同,又分为柴油机和汽油机两种的工作温度达到对于正常工作温度范围来说过高的温度,而影响机器正常工作有损机器的情况。过高的温度常指高于摄氏度,不同的机型有不同的标准,温度超过正常温度越多对机器的破坏就越大。水箱开锅对发动机危害大水箱开锅后,发动机散热不良,温度过高,零部件膨胀会使各部件配合间隙减小,另方面温度过高机油黏度降低,这种情况下,各部件磨损加剧。如不立即作适当处理,发动机很可能烧损导致严重机损事故。水箱开图所示图画凹槽第三步画与上边平行的的线段,标出两个距离为,且在下方如图所示图画个平行线段第四步次按图示连接个对角线,如图所示图连对角线第五步用裁剪的指令选择裁剪到对近端,如图所示图选择裁剪指令第六步裁剪成如图示图裁剪所需图形第七步并且将裁剪好的图形分别对称到右边和下面。并且去掉多余的线段,如图所示图作对称图形去线头第八步将原矩形的四个对角倒的圆角,并裁剪掉多余部分。并且删掉多余的竖直线。如图所示图矩形倒角并去线头第九步单击拉伸凸台基体出现拉伸属性管理器,在终止条件下啦列表框内选择给定深度,在深度文本框中输入,单击确定,向前拉伸处实体,结果如图所示图拉伸实体图第十步左右均倒成图示的圆角,并拉伸切除,拉伸切除特征,是在原来实体上取出材料,操作过程与拉伸基本相同,如图所示图倒角并取材第十步在左端画组同心圆,标注其圆心距上边圆心距左边为如图所示图左端定位画圆第十二步选择拉升两圆的补集拉升深度定义为,如图所示图拉伸左端定位圆第十三步薄壳,薄壳是把实体变成壳体,选择底面,厚度为,如图所示图薄壳装配的建模装配,选择以底板为主体,将底板放在主视图中。装配建模用到的几何关系有贡献,全等,垂直,平行,相切,通信,中点,交叉点,重合,相等,对称,估计,穿透,合并点。装配步骤如下第步先装芯,先把底板固定,再把下底板的扁平口的长端面与管的长面约束,配合方式为重合,如图所示图固定底板长边插入扁平口第二步将这个扁平口的短端面与管的短面约束,约束方式为重合,如图所示图固定底板短边插入扁平口第三步接着控制管与下底板的距离的约束,选择管的下方的面与微原来相应于第个能级的各个简并本征函数的线性组合,其组合系数由久期方程决定。般地,如果久期方程无重根,将求得的代入原则上可以求出组不同的解,那么可以求出个零级近似的波函数。简并定态微扰论的讨论简并来自对守恒量的不完全测量。每个守恒量对应于种对称性。若由这个次的久期方程解出的无重根,那么,无微扰能级经微扰后分裂为条,它们的波函数由各自对应的表示。这时,简并将完全消除,原来带来简并的对称性或守恒量将发生或缺。同理,若有重根,只要不是重根,都将部分地消除简并,引起部分对称或缺。经过重新组合后的零级波函数彼此互相正交,满足。在属于的维子空间中,若经过非简并微扰方法重新组合后的为基矢,则有由上式可知,在经过非简并微扰方法处理后的简并态构成的子空间中,对应对角矩阵。因此,简并微扰方法的主要精神在于重新组合简并态的零级波函数,使得在简并态子空间中对角化。在经过这样的处理后,能量的级修正,与非简并微扰的公式完全相同。简并微扰的核心问题在于对简并子空间的基底的选择,在于重新选择零级波函数以使得在简并子空间对角化,则对角线上的元素就是能量的本征值。若最初的零级的简并波函数本身就能使得对角化,即则,由将得出。无须再去重新组合零级波函数。简并微扰可类似于非简并微扰的方法处理。结束语在量子力学中,由于体系的哈密顿函数比较复杂,往往不能求得准确的,,而只能求得近似解。因此用来求问题的近似解的方法,就显得很重要。那么,在上文,我们分别讨论了非简并定态微扰论和简并定态微扰论,并简单论述了它的理论推导。由此,我们可以得知,近似方法的精神就是从简单问题的精确解出发来求比较复杂的问题的近似解。近似方法除了上文介绍的非简并定态微扰理论和简并定态微扰理论外,还有含时微扰理论和变分法等等。参考文献苏如铿量子力学高等教育出版社周世勋量子力学教程高等教育出版社曾谨言量子力学卷第版科学出版社钱伯初量子力学高等教育出版社,刘觉平普通高等教育十五国家级规划教材量子力学高等教育出版社张永德量子力学科学出版社普通高等教育十五国家级规划教材曾谨言量子力学导论北京大学出版社出版钱伯初,曾谨言量子力学习题精选与剖析科学出版社出版,年第二版。,,的第个能级的修正,就要求无简并,它相应的波函数只有个。其他能级既可以是简并的,也可以不是简并的。的能级组成分立谱,或者严格点说,至少必须要求通过微扰来计算它的修正的那个能级处于分立谱内,是束缚态。在满足上述条件下,可利用定态非简并微扰论从已知的的本征值和本征函数近似求出的本征值和本征函数。为表征微扰的近似程度,通常可引进个小的参数,将写成,将的微小程度通过反映出来。体系经微扰后的薛定谔方程是将能级和波函数按展开,,分别表示能级和波函数的级,二级修正。将上两式代入薛定谔方程中得然后比较上式两端的的同次幂,可得出各级近似下的方
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