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*微扰三类题型求解方法期终复习课例题选讲之五(2)用微扰理论求能量至二级修正得到:解:(1)H的本征值是方程的根(1)求H的精确本征值;(2)用微扰理论求能量至二级修正。这里是一个实数,。例1考虑一个三维状态空间问题,在取定的一组正交基下哈密顿算符由下面的矩阵给出能量至二级修正公式本征态为的本征值为由题已经给出了能量的一级修正,即对于能量的二级修正:所以,准确到二级近似的能量本征值为:例2设体系的哈密顿量的矩阵表示为解:,其中是对角的,因此,题中所给就是哈密顿量在表象中的矩阵表示。零级近似能量为其中。用微扰论求能级和波函数,如果是非简并情况,波函数精确到项,能级精确到项;如果简并情况,波函数求到零级近似,能级求到项。不简并,和构成一个二重简并能级。零级近似波函数为和是同一个能级的两个简并态。对于能级可用非简并微扰论:对于和能级,要用简并微扰论。在以,为基组构成的子空间中,的矩阵就是原来的矩阵去掉第一行和第一列后剩下的子矩阵:为使对角化,应解本征值方程久期方程为解之,得,,这就是能量的一级修正:从而以和分别代回本征值方程,即得,的两组解,归一化后得到两个新基失:么正变换矩阵例3已知体系的哈密顿量在某力学量表象中表示为其中,试用微扰方法求解定态(要求准确到一级近似)和相应的能量(要求准确到二级近似)。解:将题给体系的哈密顿量分解为,其中由的方程解得零级能量是非简并,其相应的零级能量本征态为(1)零级非简并,故按非简并微扰计算,我们需要计算微扰项在零级能量本征态空间的矩阵元,如下先计算类似地,我们可以得到以及(2)的厄米性,其余的项按给出将上述诸的值代入(3)与(4)两式,得第一能级的能量为(3)(4)(5)按非简并微扰论能量精确到二级和态矢量精确到一级近似的计算公式为*
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