§8.5.2
几种常见的含时微扰
1.
周期性微扰
设
在
加入,在
撤出,且
,
(8.5.17)
则称
为周期性微扰或简谐微扰。
根据§8.5中的(8.5.14)式,简谐微扰时的一级近似修正值为
(8.5.18)
式中
(8.5.19)
由(8.5.18)不难看出,当分母趋于零时,
有显著大的值。
1.当 时
由于 ,因此这种情况相当于
的情况。略去(8.5.18)第一项,有
(8.5.20)
随 变化如图8. 2所示
(令 , )。
图8.
2
利用
当 ,由(8.5.20)得
(8.5.21)
由(8.5.21)可以看出,跃迁过程能量守恒,
跃迁几率正比于微扰作用的时间 。足够长时间后,
单位时间的跃迁概率,
即跃迁速率
与时间无关,
(8.5.22)
由(8.5.22)可以看出,当
(8.5.23)
时,才能跃迁。
2. 当 时
这种情况相当于 的情况。略去(8.5.18)第二项,同理可得
(8.5.24)
(8.5.25)
2.常微扰
在(
)的时间间隔内,量子体系受到一个与时间无的微扰作用
(8.5.26)
实际上,常微扰是ω=0时的简谐微扰。
以吸收辐射为例讨论这种微扰。由(8.5.25)得
(8.5.27)
对于初态具有确定的能量 ,而末态却是能级在 附近连续态。设末态的能级密度为 ,则在 之间的态的数目为 ,从而由(8.5.27)可给出总的跃迁速率为
(8.5.27)
上式说明在常微扰下,只有 时才会发生量子跃迁。利用(8.5.27)的结果处理弹性散射是很方便的。(8.5.27)称为黄金规则(Golden
rule).