Newton un F = ma eşitliğini SD den türete bilir miyiz?



Benzer belgeler
8.04 Kuantum Fiziği Ders XII

Boşlukta Dalga Fonksiyonlarının Normalleştirilmesi

8.04 Kuantum Fiziği Ders IV. Kırınım olayı olarak Heisenberg belirsizlik ilkesi. ise, parçacığın dalga fonksiyonu,

8.04 Kuantum Fiziği Ders X. Schrödinger denk. bir V(x) potansiyeli içinde bir boyutta bir parçacığın hareketini inceler.

MASSACHUSETTS TEKNOLOJİ ENSTİTÜSÜ Fizik Bölümü Fizik 8.04 Bahar 2006 SINAV 2 Salı, Mart 14, :00-12:30

8.04 Kuantum Fiziği Ders V ( ) 2. = dk φ k

Bölüm 1: Lagrange Kuramı... 1

Kuantum Mekaniğinin Varsayımları

) 2, ω 2 = k ve ε m m

Pratik Kuantum Tarifleri. Adil Usta

Bu durumu, konum bazında bileşenlerini, yani dalga fonksiyonunu, vererek tanımlıyoruz : ) 1. (ikx x2. (d)

Geçen Derste. ρ için sınır şartları serinin bir yerde sona ermesini gerektirir Kuantum Fiziği Ders XXIII

Özet: Açısal momentumun türetimi. Açısal momentum değiştirme bağıntıları. Artırıcı ve Eksiltici İşlemciler Kuantum Fiziği Ders XXI

Potansiyel Engeli: Tünelleme

Tek Boyutlu Potansiyeller: Potansiyel eşiği

İleri Diferansiyel Denklemler

KM in Sorunları ve Başarısızlıkları

A. Seçilmiş bağıntılar Zamana bağlı Schrödinger denklemi: Zamandan bağımsız Schrödinger denklemi: Hamilton işlemcisinin konum temsili

FİZ304 İSTATİSTİK FİZİK. Klasik Yaklaşımda Kanonik Dağılım I. Prof.Dr. Orhan ÇAKIR Ankara Üniversitesi, Fizik Bölümü 2017

8.333 İstatistiksel Mekanik I: Parçacıkların İstatistiksel Mekaniği

Foton Kutuplanma durumlarının Dirac yazılımı

BÖLÜM 1: TEMEL KAVRAMLAR

KİNETİK GAZ KURAMI. Doç. Dr. Faruk GÖKMEŞE Kimya Bölümü Hitit Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi 1

FİZİK 4. Ders 10: Bir Boyutlu Schrödinger Denklemi

MIT Açık Ders Malzemesi İstatistiksel Mekanik II: Alanların İstatistiksel Fiziği 2008 Bahar

A B = A. = P q c A( X(t))

BÖLÜM HARMONİK OSİLATÖR

da. Elektronlar düşük E seviyesinden daha yüksek E seviyesine inerken enerji soğurur.

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

MASSACHUSETTS TEKNOLOJİ ENSTİTÜSÜ Fizik Bölümü Fizik 8.04 Bahar 2006 SINAV 1 Salı, Mart 14, :00-12:30

Birinci Mertebeden Adi Diferansiyel Denklemler

Zamandan bağımsız pertürbasyon teorisi tartışmamızda bu noktaya kadar, sonuçlarımızın

Kuantum Fiziği (PHYS 201) Ders Detayları

FEM ile, Hapsolmuş Kuantum Mekaniksel Sistemlerin Çözümü

İstatistiksel Mekanik I

BÖLÜM 24 PAULI SPİN MATRİSLERİ

FEM ile, Hapsolmuş Kuantum Mekaniksel Sistemlerin Çözümü

28/04/2014 tarihli LYS-1 Matematik-Geometri Testi konu analizi SORU NO LYS 1 MATEMATİK TESTİ KAZANIM NO KAZANIMLAR 1 / 31

8.04 Kuantum Fiziği DersXIX

HOMOGEN OLMAYAN DENKLEMLER

ELEKTROMANYETİK DALGALAR

Akışkan Kinematiği 1

Şekil 7.1 Bir tankta sıvı birikimi

OKUL ADI : ÖMER ÇAM ANADOLU İMAM HATİP LİSESİ EĞİTİM VE ÖĞRETİM YILI : DERSİN ADI : MATEMATİK SINIFLAR : 9

TERMODİNAMİĞİN BİRİNCİ YASASI

ANALİZ IV. Mert Çağlar

8.333 İstatistiksel Mekanik I: Parçacıkların İstatistiksel Mekaniği

Bölüm 9: Doğrusal momentum ve çarpışmalar

İşaret ve Sistemler. Ders 11: Laplace Dönüşümleri

Fiziksel bir olayı incelemek için çeşitli yöntemler kullanılır. Bunlar; 1. Ampirik Bağıntılar 2. Boyut Analizi, Benzerlik Teorisi 3.

Fizik 101-Fizik I Katı Bir Cismin Sabit Bir Eksen Etrafında Dönmesi

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

İleri Diferansiyel Denklemler

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

4 ELEKTRİK AKIMLARI. Elektik Akımı ve Akım Yoğunluğu. Elektrik yüklerinin akışına elektrik akımı denir. Yük

1.ÜNİTE MODERN ATOM TEORİSİ -2.BÖLÜM- ATOMUN KUANTUM MODELİ

E.Ö.Y TEKİRDAĞ S.B LİSESİ 9. SINIF MATEMATİK DERSİ YILLIK PLANI Alt Öğrenme Alanı

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

Diverjans teoremi ise bir F vektörüne ait hacim ve yüzey İntegralleri arasındaki ilişkiyi ortaya koyar ve. biçiminde ifade edilir.

MAT 101, MATEMATİK I, FİNAL SINAVI 08 ARALIK (10+10 p.) 2. (15 p.) 3. (7+8 p.) 4. (15+10 p.) 5. (15+10 p.) TOPLAM

ARASINAV SORULARININ ÇÖZÜMLERİ GÜZ DÖNEMİ A A A A A A A

Bilgisayar Programlamaya Giriş I KAREKÖK BULMA Acaba hesap makinesi bir sayının karekökünü nasıl buluyor? başlangıç değeri olmak üzere,

H(t) + O(ɛ 2 ) var. Yukarıda U(t + ɛ, t) için elde ettiğimiz sonucumuzu bu ifadede yerine koyunca her iki tarafı. = H(t)U(t, t 0 )

17 ÞUBAT kontrol

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0

Fizik ve Ölçme. Fizik deneysel gözlemler ve nicel ölçümlere dayanır

TERMODİNAMİĞİN BİRİNCİ YASASI

5.111 Ders Özeti #5. Ödev: Problem seti #2 (Oturum # 8 e kadar)

İÇİNDEKİLER. Ön Söz Saymanın Temel Kuralları Permütasyon (Sıralama) Kombinasyon (Gruplama) Binom Açılımı...

8.04 Kuantum Fiziği Ders XX

ISI TRANSFER MEKANİZMALARI

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0

İstatistiksel Mekanik I

8.333 İstatistiksel Mekanik I: Parçacıkların İstatistiksel Mekaniği

Elektromanyetik Dalga Teorisi Ders-3

Kuantum mekaniğinde uzay ve zamandaki dönüşümler sisteme ait Hilbert uzayında üniter

Termodinamik Termodinamik Süreçlerde İŞ ve ISI

Şimdi de [ ] vektörünün ile gösterilen boyu veya büyüklüğü Pisagor. teoreminini iki kere kullanarak

8.333 İstatistiksel Mekanik I: Parçacıkların İstatistiksel Mekaniği

PERGEL YAYINLARI LYS 1 DENEME-6 KONU ANALİZİ SORU NO LYS 1 MATEMATİK TESTİ KAZANIM NO KAZANIMLAR

2+1 Boyutlu Eğri Hiperyüzeyde Dirac Denklemi

Termal Genleşme İdeal Gazlar Isı Termodinamiğin 1. Yasası Entropi ve Termodinamiğin 2. Yasası

İçindekiler. Ön Söz... xiii

Adi Diferensiyel Denklemler 1. BÖLÜM 1 Birinci-Mertebe Diferensiyel Denklemler 3. BÖLÜM 2 Lineer İkinci MertebeDenklemler 43

SÜREKLİ OLASILIK DAĞILIŞLARI

ANADOLU ÜNİVERSİTESİ AÇIKÖĞRETİM FAKÜLTESİ İLKÖĞRETİM ÖĞRETMENLİĞİ LİSANS TAMAMLAMA PROGRAMI. Analiz. Cilt 2. Ünite 8-14

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

Örnek 1: 2 x = 3 x = log 2 3. Örnek 2: 3 2x 1 = 2 2x 1 = log 3 2. Örnek 3: 4 x 1 = 7 x 1 = log 4 7. Örnek 4: 2 x = 3 2 x 2 = 3

İÇİNDEKİLER 1: KRİSTALLERDE ATOMLAR...

DOĞRUSAL PROGRAMLAMADA DUALİTE (DUALITY)

İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ Bölüm 1 KÜMELER Bölüm 2 SAYILAR

BÖLÜM 36 NÜKLEER MANYETİK REZONANS

Fizik 101: Ders 16. Konu: Katı cismin dönmesi

Elektromanyetik Dalga Teorisi

(14) (19.43) de v yi sağlayan fonksiyona karşılık gelen u = F v fonksiyonunun ikinci türevi sürekli, R de 2π periodik ve

İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ Bölüm 1 SAYILAR 11 Bölüm 2 KÜMELER 31 Bölüm 3 FONKSİYONLAR

, (Compton Saçılması) e e, (Çift Yokoluşu) OMÜ_FEN

Giriş Bir çok mekanik problemi Newton yasaları ile çözülebilir, ancak bu teknik bazı problemlerin çözümünde yetersiz kalabilir yada çok zor bir yaklaş

11.Konu Tam sayılarda bölünebilme, modüler aritmetik, Diofant denklemler

Transkript:

burada yine kısmi integrasyon kullanıldı ve ± da Ψ ın yok olduğu kabul edildi. Sonuç olarak, p = p, yani p ˆ nin tüm beklenti değerleri gerçeldir. Bir özdeğer kendisine karşı gelen kararlı durumun beklenti değeri olduğundan, momentum işlemcisinin tüm özdeğerleri gerçel olmalıdır. Özdeğerleri gerçel olan bir işlemciye bir Hermite-sel işlemcisi denilir. (Eşdeğer olarak, tüm izinli dalga fonk.larının beklenti değeri gerçeldir.) Fiziksel ölçülebilir nicelikler Hermit işlemcileriyle temsil edilmiştir. Benzer şekilde,herhangi bir durumda E = E olduğu gösterilebilir ki tüm enerji özdeğerleri gerçeldir. H ˆ Hamilton işlemcisi bir Hermite-sel işlemcisidir. Newton un F = ma eşitliğini SD den türete bilir miyiz? Klasik Mekanik: F = dv = ma = dp, dp dt dt nin beklenti değerini hesaplayalım: XIII-1

Buradaki integrand şudur: x ± için Ψ 0 olduğundan integraldeki ilk terim ortadan kalkar ve geriye kalan ise SE den ortaya çıkan beklenti değerlerinin klasik hareket denklemlerine tabi olmasıdır. Ortalama kuvvetten dolayı ortalama momentum değişikliği Yani, F(x) konuma bağlı olup, bir parçacığı t anında x konumunda bulma olasılığı dv ile ağırlıklandırılır. Ancak, d V x d x ( ) olduğunu unutmayalım. Ψ(x,t) 2 Örnek 1. Çift-pikli dağılım. Parçacığı x ortalama konumunda bulma olasılığı küçük olup, bu yüzden kuvvet parçacığın hareketinde pek önemli bir yer tutmaz. Örnek 2. Dalga paketi ölçeğinde kuvvet çok çabuk değişme gösterir. d V d x ( x ) klasik hesabına göre öngörü büyüktür (ve x değişirken çabucak değişen kuvvet söz konusudur), gerçek KM kuvveti dv ise oldukça küçüktür ve parçacığa etki eder. XIII-2

Şekil I: Ortalama konumda parçacığı bulma olasılığı yokken çift-pikli dağılım Şekil II: Kuvvetin konumsal değişimine kıyasla parçacığın dalga paketi daha büyüktür. Dalga paketinin zaman evrimi sadece ortalama parçacık konumuna değilde, dalga paketi üzerine ortalaması alınan kuvvetin değerine bağlı olur. Ancak, tek bir dalga paketinin büyüklüğüne kıyasla kuvvet yavaşça değişirse, bu takdirde Makroskopik potansiyelde parçacıkların ekseriya klasik parçacıklar gibi ele alınmasının sebebi işte budur. d dt p = dv daima doğru (13-19) ve d dt p d d x V ( x ) yavaş değişen potansiyeller için Ehrenfest teoremidir. (13-20) XIII-3

Momentum İşlemcisinin Özfonksiyonları ˆ p u p = pu p (13-21) eşitliğini sağlayan özfonksiyonlar p ˆ özdeğerinin belli bir p işlemcisinin u p özfonksiyonları olup değerleri nedir? p ˆ işlemcisinin Hermite-sel olduğunu biliyoruz öyleki tüm özdeğerleri p ler gerçeldir. Konum uzayında, p ˆ = ve u (x) = pu i x i x p p (x) eşitsizliğinin çözümü, u p (x) = Ae ipx / dır. Momentum özfonksiyonları şüphesiz ki düzlem dalgalarıdır. Özdurumlar için ortonormallik şartını sağlayalım: p p için momentum özfonksiyonları diktir, ancak p = p durumunda bir normalleşme sorunu vardır: Dirac delta fonksiyonu, veyahut eşdeğer olarak integrali ıraksar. Normalleşme sorunu ile ilgili olasılıkları ele amadan önce, açınım katsayıları c(p) leri hesaplayalım: XIII-4

A p = 1 normalleşme seçimini yaparsak, c(p) açınım katsayılarının momentum 2π özdurumlarındaki son hali Fourier dönüşümüyle verilir Mo me ntu m özd uru mla rın a açınım ve Fourier dönüşümü bir tane olup, aynısıdır. ψ(x) ve φ( p) parçacık hakkında aynı bilgiyi içerdiğinden, bunlardan birisini parçacığın konumunu ve hareketini betimlemek için kullanabiliriz. Daha temel bir hareket parçacığın durumudur (durum Hilbert uzayında bir vektördür). Bu durum değişik temsillerde (konum temsili ψ(x), momentum temsili φ( p), enerji temsili c E ) Hermite-sel işlemcileri ile ilgilendirilmiştir (konum x ˆ, momentum p ˆ, enerji H ˆ ). φ( p) özel bir durumun momentum temsili olup, onu momentum uzayında dalga fonksiyonu gibi yorumlarız. SD dalga fonksiyonunun zaman evrimi veyahut eşdeğer olarak, Hilbert uzayında parçacık durumunun zaman evrimidir. Tek( üç) boyuttaki bir parçacık için, Hilbert uzayı tek (üç) boyutlu olurken, üç boyutlu N parçacık için ise Hilbert uzayı 3N-boyutludur. Genel olarak, Hilbert uzayı N üçboyutlu vektör uzayda bir tensör çarpımına ayrılamaz V sistem V 1 V 2 V N veya eşdeğer olarak, N parçacığına ait dalga fonksiyonu, herbir parçacığın dalga fonksiyonlarının bir çarpımına ayrılamaz, Bu durumda, N-parçacıklı bir sistemin dalga fonksiyonu herbir bireysel parçacığın dalga fonksiyonlarının bir çarpımı şeklinde yazılamadığı zaman, yani parçacıklar birbirinden bağımsız olarak evrime uğramazlarsa bu durumda dolaşık bir durumdan söz edebiliriz. Bu olasılık sebebiyle N-parçacıklı bir kuantum sistemi, klasik karşıtına kıyasla oldukça daha zengindir (N e göre üssel). Bununla beraber, çoğu durumda dolaşıklık ile ilgili parçacık-parçacık eş ilişkilerini takip etmek zor olup, sistem bu durumda yarı-klasik gibi davranır. Eşilişkileri koruyabilen bir kuantum sistemi, dışarıdan değiştirilebilir bir kuantum bilgisayarı teşkil edebilirdi. Bu kuantum bilgisayarı bazı hesaplama sorunlarını klasik bir bilgisayara göre üssel hızda çözebilirdi (şimdiye kadar çok azı keşfedildi). Hilbert uzayının muazzam büyüklüğünden dolayı, çok-parçacıklı eşilişkileri kapsayan bazı kuantum mekaniksel sorunların çözümünü klasik bir bilgisayarda gerçekleştirmek oldukça zordur. (örneğin, birçok elektronun eşilişkili hareketini bulunduran yüksek sıcaklık üstün iletkenliği). Şimdi tek boyutta tek bir parçacığa dönelim XIII-5