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物理 大学生・専門学校生・社会人

この問題の解答を作っていただけませんか。院試の勉強に役立てるつもりです。

問題1 粒子の質量 m、ばね定数K の1次元調和振動子を考える。波動関数 y=N.exp( 26 ) yo N=exp(-1211 ) exp(61) - 2017(6) 00: = non! を考える。ここで、yは1次元調和振動子の基底状態、*およびらはフォノンの生成および消滅演 算子 z は複素定数である。 (4) (5) の解答はm、 K を用いずに、講義でも用いた実定数 1 a = V h = = ħ² (mk) = ½ 4 mo z、および、hを用いて表せ。 (1)は規格化されたエネルギー固有関数y=(6) を用いて 8 1 y = N₂Σ n=0 Vn! と表すことができることを示せ。 (2)yが演算子の固有関数であることを示せ。 さらに固有値を求めよ。 (3)が規格化されていることを示せ。 (4)yによる位置演算子の期待値x、運動量演算子のx 成分 px の期待値を求めよ。 (5)位置のゆらぎ4x=√<yl(i-xy)、および運動量のx成分のゆらぎ4p=<yl(p.-P)^v)を を求めよ。 この結果を用いて、不確定性関係が満たされていることを確認せよ。 (6) 初期条件(0)=yの場合の時間に依存したシュレディンガー方程式の時刻 t での解をy(t) と 表す。B(t)=(y(t) (1) とする。 〈4 (1) 6y(t)) をB(t) を用いて表せ。 (7) B(t)の満たす微分方程式を導出し、その一般解を求めよ。 (8)時刻tでの解y(t)による、位置、運動量のx成分の期待値を求めよ。初期状態のzは z=rexp(i0)、 ここでおよび0は実数である、で与えられるとし、期待値を、a、r、 0、 w、 t、および、hを用 いて表せ。

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数学 高校生

数学の文字入りの方程式の係数について質問です。 写真の(2)の問題が分かりません。 具体的には、 解答はa=0のときX=0になっていますが、 私はa=0のときXは全ての数だと思いました。 なぜならa=0のとき、Xに、どんな数を代入しても、答えがゼロになるのはかわりないと思... 続きを読む

00000 168 重要 例題 99 文字係数の方程式 α は定数とする。 次の方程式を解け。 (1) (a2-2a)x-a-2 (2)2ax²-(6a²-1)x-3a=0 7:52 重要 38, 基本 95 指針 (1) Ax=Bの形であるが, A の部分は文字を含んでいるから, 次のことに注意。 A = 0 のときは、両辺をAで割ることができない (「O で割る」ということは考えない。) ☆0で割れない A≠0, A = 0 の場合に分けて解く。 "STOP= (2) 問題文に「2次方程式」とは書かれていないから, x2 の係数が0のときとでない ときに分けて解く。 CHART 文字係数の方程式 文字で割るときは要注意 0で割るのはダメ! (1) 与式から 解答 a(a-2)x-a-2· ...... ① [1] α(a-2)≠0 すなわち a≠0 かつα=2のとき a-2 (*)(xの係数)=0のとき は,最初の方程式に戻って 考える 基本 (1) (ア) め 指針 x= a(a-2) 1 ゆえに x= a [2] α=0 のとき (*), ① から これを満たすxの値はない。 0.x=-2 [3] α=2のとき, ①から 0.x=0 これはxがどんな値でも成り立つ。 検討 Ax=B の解 A = 0 のとき A=0のとき ) B0 なら 0x=B 解はない (不能) B x= A a0 かつαキ2のとき 1 x=- B=0 なら 0x= 0 したがって a ← 解はすべての数 a=0のとき 解はない (不定) a=2のとき 解はすべての数 (2)[1] 2a0 すなわち α = 0 のとき, 方程式は すなわち,解は x=0 [2] α=0 のとき, 方程式から よって (x-3a) (2ax+1)=0 x=3a, - 1 2a a=0のとき x=0 x=0(x2の係数) = 0 のときは、 最初の方程式に戻って考 える。 <1 2a 2a -3a- -6a² X-30 1 → 1 -3a -(6a2-1) したがって 1 a≠0のとき x=3a, a≠0のとき 3 2a 解答

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