上一页   下一页 

例题8.3  耦合谐振子的哈密顿算符为

                         

,试用微扰论求其第一低激发态的能级与本征函数。

 解:若选

              (1)

                          (2)

已知 的本征解为

       (3)

                 (4)

则零级近似能量本征值可写成

                         (5)

   为了看清能级的简并情况,将 的关系列在下面:

          (6)

显然,第 能级的简并度

                       (7)

 第一激发态是 ,简并度为 。在简并子空间中,相应的零级近似解为

                  (8)

能量一级修正满足的本征方程为

                      (9)

相应的久期方程为

              (10)

利用公式

         (11)

式中,

                       (12)

可以求出微扰矩阵元

                            (13)

      (14)

将(13)和(14)的矩阵元代入久期方程(10),得到

                          (15)

显然,能量一级修正已使第一激发态的能级劈裂成两条能级,即将二度简并完全消除。

 为了求出近似本征矢,将 代回本征方程

              (16)

得到

                         (17)

由归一化条件可知

                         (18)

于是,得到相应的零级本征矢为

               (19)

同理可得, 相应的零级本征矢为

               (20)

上一页   下一页