当前课程知识点:量子力学(上) >  第三章 一维势场中的粒子 >  3.5 一维散射问题 >  3.5.3 方势阱的共振透射

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3.5.3 方势阱的共振透射在线视频

3.5.3 方势阱的共振透射

下一节:3.6.1 δ势垒的穿透

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3.5.3 方势阱的共振透射课程教案、知识点、字幕

类似地

我们也可以来研究

势阱的情形

那就是

把这个势能曲线

从向上凸起改成向下

也就是说

在前面的表达式里边

把 V0 变成 -V0

这样变了之后

整个实轴

都是经典允许区了

所以说

没有量子隧穿的问题

但是在这里

我们仍然发现了

量子现象的特征

也就是

粒子的波动性的表现

那就是共振

在势阱情况下的解析计算

基本上也是按照

刚才的做法来进行

所以说

计算的结果略有不同

具体地说

现在 T

变成了一个这样的表达式

最重要的区别是

这里出现的是

正弦而不再是

双曲正弦

由于这样的特点

我们发觉当 k'a 等于 π

的整数倍的时候

那么 sink'a = 0

就使得 T = 1

这当然是

透射系数的最大值

图像

就是下边这个样子

在 E 逐渐增加的时候

T 出现波动

而在某些特殊点

T 会达到它的极大

对于这样的一个条件

我们可以

做这样的一个

物理的理解

那就是如果把

出现极大值的时候的能量

表达出来

它变成这样的一个表达式

-V0 是这个势阱的底部

然后

从这个底部往上升

出现一系列的能量值

由于现在我们考虑的是

散射情形

所以说

这个 n 的取值

要使得这个 E

是大于零的

而这个表达式

让我们想起了

宽度为 a 的

无限深势阱的能级的公式

如果我们把

势阱的底部

取在 -V0 的话

这正表达了

这个无限深势阱里的

能级的位置

这里出现的现象

并不是一个巧合

那就是

一方面

在散射问题里边

会出现

透射系数出现极大值

另一方面

在束缚态问题当中

无限深势阱里

形成一系列的

分立能级

这两个现象

事实上有

相同的物理起因

那就是

在势阱的两个壁上的

反射回波

在势阱里

产生了共振

换句话说

形成了驻波

这样的一个要求

就使得势阱的宽度

成为半波长的整数倍

所以 这种现象

我们称之为共振透射

这就是

共振透射的一个示意图

左边说的是

无限深势阱里的

各个能级

右边说的是一个

有限深势阱当中

发生的透射现象

那么

在粒子的能量恰好和

无限深势阱中的能级

相对应的时候

在散射现象当中

就发生了共振

我们有的时候

称之为

在这个有限深的势阱中

存在着一些虚的能级

那么就可以说

当粒子的能量

和势阱里的虚能级

一致的时候

就会发生共振透射

刚才我们也分析了

在势垒情况下的

量子隧穿

那么

由前面所展示的

隧穿率

随着能量的变化

我们也发现了

一些共振现象

那就是

隧穿几率明显增大

并且达到极大值

这种现象

我们称之为

隧穿情况下的共振

量子力学(上)课程列表:

序言

-引言

--引言

第一章 量子力学的历史渊源

-1.1 普朗克的光量子假说

--1.1.1 黑体辐射的能谱

--1.1.2 普朗克假说

--1.1.3 光电效应

--1.1.4 康普顿效应

-1.2 玻尔的原子结构模型

--1.2.1 氢原子光谱和弗兰克-赫兹实验

--1.2.2 玻尔模型

--1.2.3 索末菲量子化条件

-1.3 德布罗意的物质波假说

--1.3.1 德布罗意假说

--1.3.2 微观粒子波动性的实验

-第一章 量子力学的历史渊源--第1周作业

第二章 波函数与薛定谔方程

-2.1波函数

--2.1.1 波粒二象性的意义

--2.1.2 波函数的统计诠释

--2.1.3 波函数的归一化

--2.1.4 态叠加原理

--2.1.5 动量分布几率

--2.1.6 不确定关系

--2.1.7 力学量的平均值和力学量的算符表示

--2.1.8波函数应满足的要求

-第二章 波函数与薛定谔方程--第2周作业

-2.2 薛定谔方程

--2.2.1 薛定谔方程的引入

--2.2.2 几率守恒定律

--*2.2.3量子力学的初值问题 自由粒子的传播子

--2.2.4 定态薛定谔方程 能量本征方程

--2.2.5 非定态 薛定谔方程的一般解

--2.2.6 一般系统的薛定谔方程

--2.2.7 量子力学的表象

--2.2.8 量子力学中的测量 波包坍缩

-第二章 波函数与薛定谔方程--第3周作业

第三章 一维势场中的粒子

-3.1一维运动问题的一般分析

--3.1.1 一维定态薛定谔方程的解的一般特征

--3.1.2 关于一维定态薛定谔方程的解的基本定理

--3.1.3 一维定态的分类 束缚态和非束缚态

--3.1.4一维束缚态的一般性质

-第三章 一维势场中的粒子--第4周作业

-3.2 方势阱

--3.2.1 一维无限深势阱

--3.2.2 对称有限深方势阱

-3.3 δ函数势阱

--3.3.1 函数的定义和主要性质

--3.3.2 一维δ函数势阱中的束缚态

--3.3.3 δ函数势阱与方势阱的关系

-第三章 一维势场中的粒子--第5周作业

-3.4 线性谐振子

--3.4.1 方程的无量纲化和化简

--3.4.2 厄密多项式

--3.4.3 线性谐振子的能级和波函数

-3.5 一维散射问题

--3.5.1 一维散射问题的一般描述方法

--3.5.2 方势垒的量子隧穿

--3.5.3 方势阱的共振透射

-第三章 一维势场中的粒子--第6周作业

-*3.6 δ势的穿透

--3.6.1 δ势垒的穿透

--3.6.2 δ势阱的穿透

-*3.7 周期性势场中的能带结构

--*3.7.1 有限平移不变性,弗洛盖-布洛赫定理

--*3.7.2克勒尼希-彭尼模型,能带的形成

--第三章 一维势场中的粒子--第7周作业

第四章 力学量用算符表示

-4.1 算符及其运算

--4.1.1 基本的和导出的力学量算符

--4.1.2 线性算符

--4.1.3 算符的运算和厄密算符

--4.1.4算符的对易关系

-第四章 力学量用算符表示--第8周作业

-4.2 厄密算符的主要性质

--4.2.1 算符的本证方程

--4.2.2 厄密算符的本征值

--4.2.3 本征函数系的正交性

--4.2.4 简并情形 共同本征函数

--4.2.5 力学量的完备集

--4.2.6 一般力学量的测量几率

--4.2.7 不确定关系的准确形式

-第四章 力学量用算符表示--第9周作业

-4.3 动量本征函数的归一化

--4.3.1 动量本征函数在无穷空间中的归一化

--*4.3.2 动量本征函数的箱归一化

-4.4 角动量算符的本征值和本征态

--4.4.1角动量算符的球坐标表示

--4.4.2 角动量算符z的本征值和本征函数

--4.4.3 角动量平方算符的本征值和本征函数

--4.4.4 球谐函数的基本性质

-第四章 力学量用算符表示--第10周作业

第五章 量子力学中的对称性与守恒量

-5.1 量子力学中的守恒量

--5.1.1 力学量的平均值随时间的演化

--5.1.2 量子力学里的守恒量 好量子数

--*5.1.3 能级简并与守恒量

--*5.1.4 维里定理

-5.2 对称性与守恒量

--5.2.1体系的对称变换 幺正变换

--5.2.2 空间平移不变性与动量守恒

--5.2.3 空间旋转不变性与角动量守恒

--5.2.4 离散对称性及离散守恒量

-第五章 量子力学中的对称性与守恒量--第11周作业

-5.3 全同粒子系统波函数的交换对称性

--5.3.1多粒子体系的描写

--5.3.2 全同粒子的不可区别性

--5.3.3波函数的变换对称性和粒子的统计性质

--5.3.4交换对称或反对称波函数的构成 泡利不相容原理

--5.3.5 自由电子气 费米面

-*5.4 Schrödinger图画和Heisenberg图画

--*5.4.1 薛定谔方程初值问题的形式解

--*5.4.2 薛定谔图画

--*5.4.3 海森堡图画

-第五章 量子力学中的对称性与守恒量--第12周作业

第六章 中心力场

-6.1 中心力场中粒子运动的一般性质

--6.1.1中心力场中薛定谔方程的约化

--6.1.2约化径向方程与一维薛定谔方程的比较

--*6.1.3 二体问题的分解 相对运动

-*6.2 球无限深势阱

--*6.2.1球坐标系中的自由粒子波函数

--*6.2.2球无限深势阱中能级的确定

-第六章 中心力场--第13周作业

-6.3 三维各向同性谐振子

--6.3.1 三维各向同性谐振子在直角坐标系中的解

--6.3.2球坐标系中的解 缔合拉盖尔多项式

-6.4 氢原子和类氢离子

--6.4.1 径向方程的化简及其解

--6.4.2 氢原子和类氢原子的能级和波函数

--6.4.3 氢原子的轨道磁矩 g因子

--6.4.4 碱金属原子的能级

--*6.4.5 电子偶素 电子偶素湮灭的EPR佯谬

第七章 带电粒子在电磁场中的运动

-7.1 带电粒子在电磁场中的薛定谔方程

--7.1.1 带电粒子在电磁场中的经典哈密顿量 正则动量

--7.1.2 带电粒子在电磁场中的薛定谔方程 规范条件

--7.1.3 经典的和量子的规范不变性

-*7.2 朗道能级

--7.2.1 带电粒子在均匀磁场中的经典运动

--7.2.2 带电粒子在均匀磁场中的量子运动 朗道能级

--*7.2.3 朗道能级的简并度

-*7.3 阿哈罗诺夫-博姆(Aharonov-Bohm)效应

--*7.3.1 费曼的路径振幅

--*7.3.2 无线长螺线管的矢量势

--*7.3.3 阿哈罗诺夫-博姆效应和不可积相因子

3.5.3 方势阱的共振透射笔记与讨论

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