übungsblatt 7 aa18 geschrieben

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Daniel Bahrdt 2008-06-25 12:22:45 +02:00
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%\includegraphics{excs/qm1_blatt05_SS08.pdf} %\includegraphics{excs/qm1_blatt07_SS08.pdf}
%\pagebreak %\pagebreak
\chapter{Quantenmechanik I - Übungsblatt 5} \chapter{Quantenmechanik I - Übungsblatt 7}
\section{Aufgabe 11: Spin-1-Teilchen im konstanten Magnetfeld} \section{Aufgabe 17: Unendlich hoher Potentialtop (Ergänzungen)}
\subsection*{a)} \subsection*{a)}
\subsection*{b)} \subsection*{b)}
\subsection*{c)} \subsection*{c)}
\section{Aufgabe 12: Das Ethen-Molekül} \section{Aufgabe 18: Tunneleffekt}
\includegraphics{grafiken/U_A18_1.pdf}
\subsection*{a)}
\section{Aufgabe 13: Das Benzol-Molekül} I
\begin{math}
-\frac{\hbar^2}{2m} \diffPs{x}^2 \Phi(x) = E \Phi(x) \\
\Phi(x) =A e^{\i k x} + B e^{-\i k x} \\
k = \sqrt{\frac{2 E M}{\hbar^2}}
\end{math}
II $E < V_0$
\begin{math}
\Phi(x) = C e^a + D e^{-qx} \\ % ist das nen q hier?
q = \sqrt{\frac{-2m(E-V_0)}{\hbar^2}}
\end{math}
III
\begin{math}
\Phi(x) = \tilde{E} e^{\i k x} + F e^{-\i k x}
\end{math}
\subsection*{b)}
\begin{math}
F = 0
\Phi_I(0) = \Phi_{II}(0) \\
A+B = C+D \\
\diffT{x} \Phi_I(0) = \diffT{x} \Phi_{II}(0) \\ % anschlussbedingungen korrekt
\i k A - \i k B = q C - q D \\
\inlinematrix{1 & 1 \\\i k & -\i k} \inlinematrix{A & B} = \inlinematrix{1 & 1 \\ q & -q} \inlinematrix{C & D} \\
\Phi_{II}(a) = \Phi_{III}(a) \\
C e^{a \cdot a} + D e^{-a \cdot a} = \tilde{E} e^{\i k a} \\
\diffT{x} \Phi_{II}(a) = \diffT{x} \Phi_{III}(a) \\
q C e^{a \cdot a} - q D e^{-a \cdot a} = \i k \tilde{E} e^{\i k a} \
\inlinematrix{e^{a \cdot a} & e^{-a \cdot a} \\ q e^{a \cdot a} & q e^{-a \cdot a}} \inlinematrix{C & D} = \inlinematrix{\tilde{E} e^{\i k a} \\ \i k \tilde{E} e^{\i k a}}
\end{math}
mit den Inversen von: (1) und (2) % geschweifte klammern unter matrix 1 und 2 setzen
\begin{math}
%mit maxima berechnet
\inlinematrix{C & D} = \inlinematrix{\frac{{e}^{{a}^{2}}}{{e}^{2 {a}^{2}}-1} & -\frac{1}{\left( {e}^{3\,{a}^{2}}-{e}^{{a}^{2}}\right) q} \\ -\frac{{e}^{{a}^{2}}}{{e}^{2{a}^{2}}-1} & \frac{{e}^{{a}^{2}}}{\left( {e}^{2 {a}^{2}}-1\right) q}} \inlinematrix{\tilde{E} e^{\i k a} \\ \i k \tilde{E} e^{\i k a}} \\
\inlinematrix{A & B} = \inlinematrix{\frac{1}{2} & -\frac{\i}{2k}\\ \frac{1}{2} & \frac{\i}{2k}} \inlinematrix{1 & 1 \\ q & -q} \inlinematrix{C & D}
\end{math}
$\inlinematrix{C & D}$ eingesetzt ergibt:
\begin{align}
\tilde{E} &= \frac{2 k a}{e^{ika} \bbracket{(q^2 - k^2) \cdot \i sinh(q \cdot a) - 2 k q cosh(qa)} \\
A &= 1 \\
T &= \bbracket{\frac{E}{A}}^2 \\
R &= 1 - T &= \bbracket{\frac{B}{A}}^2 \\
T &= \frac{1}{\bbracket{\frac{a^2 - k^2}{2 q k}} \cdot 2 sinh^2(q a) + cosh^2(q a)}
\end{align}
\subsection*{c)}
\section{Aufgabe 19: Doppeltes \delta-Potential}
\subsection*{a)} \subsection*{a)}
\subsection*{b)} \subsection*{b)}
\subsection*{c)} \subsection*{c)}