L
= 4,30-10
-,7{Me/M )2 erg/sek
(60)
qiymat olamiz
V b о b. ZICHLIK MATRITSASI (OPERATORI)
l-§. Kirish
Ta’rif. Qaralayotgan sistemaning holatlari v|/a, , цуц ,... va ulai^a Ermit
qo'shaloq holatlar
, v|/V , bo‘lsin. Bularo'zaro ortogonal va normaldirlar:
(i|/*a,v|/a ..)= 5an.
(1)
Agar sistemani
a
holatda bo'lish ehtimoli wa bo‘lsa, u holda bu sistemaning
statistik xossalari quyidagi zichlik matritsasi (operatori) bilan aniqlanadi:
P
Bunda
w
uchun normalash sharti
X
■
( = Z ! a > VV’a < a |)
(2)
arti
X
H’« = 1
Gilbert fazosida ixtiyoriy ortonormalli bazis vektorlar cp„ = |л
>(n=
1,2...)
berilgan bo'lsin. Bu bazisda zichlik matritsasi
<
n\p\rt
>=
< n|a > u’a < a|« >
^
ko'rinishga ega bo'ladi. Bunda diagonal eiementlarining yig'indisi yoki
matritsa (operator) shpuri birga normalangan bo'ladi:
<
n\p\n
>=
Sp =
1
(5)
2-§. Dinamik kattalikning o‘rtachasi
Berilgan operator (matritsa) ning statistik ansambli asosida di—namik
kattalikning o'rtacha qiymati quyidagicha aniqlanadi:
A
= X
н'«(а 1Л1а ) =
SrpA
(6)
S pA
— ikki matritsa
p
va
A
ning ko'paytmasidan iborat bo'lgan
matritsaning diagonal eiementlarining yig'indisidir. Eslatamiz: Matritsaning
diagonal elemantlari yig'indisi (ya’rii matritsa shpuri) invariant kattalikdir;
u koordinatalar sistemalariga bog'liq emas.
128
Kanonik taqsimotni ifodalovchi zichlik matritsasining ko'rinishi
quyidagichadir:
p = Z ~ V P" S Z ^
^
р£ф £'ф Е ' = Z ,^
e-pF|£i x
E ‘\
E
E'
P = - L
(7)
kT
Ф £, =
|E > —
gamiltonian
^
ning xususiy vektori (funksiyasi), ya’ni
Н<РР = £ ' ф г
( % ' >=
E'\E
> J
(8)
z =
= £
,-«•
(9)
E ‘
Kanonik taqsimot asosida dinamik kattalik
A
ning o‘rtacha qiymati
quyidagicha ko‘rinishda aniqlanadi.
-
5
Ae-*H
A
=
--- —
5
e
-PH
(
10
)
3-§. Ossillyator koordinatasi va impulsining
ehtimollari taqsimotlari
Qattiq jism atomlari yoki molekula atomlari kichik tebranayotgan bo'lsin.
Bu holda ossillyatorning energiyasi
(ID
a
ifoda bilan aniqlanadi;
Pa
va
qa
umumlashgan impuls va umumlashgan
[к
(normayal) koordinatalar; coa = J — normal tebranish chastotasi. Kvant
V
m
mexanikada ham ossillyatorning energiyasi
f
1 л
v
2 y
(12)
alohida ossillyatorlar energiyalari yig‘indisidan iborat bo'ladi. Ossillyator
koordinatasi qiymatlari ehtimollari taqsimotiga qaraylik. Klassik statistikada
bu taqsimot
9 - № 276
129
dan iborat.
Kvant mexanikada shu masalani ha! etaylik. Har bir ossillyatorning
energiyasi
e „ = f i ( o n + ^ j
(14)
ifoda balan aniqlanadi.
q,q + dq
intervalda ossillyator koordinatasi qiymati bo'lishi ehtimoli,
umumiy ta’rifga asosan,
dw(q)
p
(q)dq
=
d q w :r\
\
j]
([5)
w = ae
£,p , (3 = — -
(16)
kT
(15) va (16) dan ko'rinadiki
p(fl) =
(17)
d W ( q ) = A e
'
d q - A e 2 k r d q
*'1' ^
(17) dan hosila olamiz.
dP(‘l) _ o „ V ..-
p
*... dy.
dq
" S
' ...
■t
~
lH
- Я V., ekanligini va
n
->
n
± 1 o'tishlar realizatsiyasi bo‘li-
dq
shini e’tiborga olib, (IS) ni yozamiz (impuls matritsasi elementlari uchun
n
—»
n ±
1 o'tishiargina mavjud)
i
- j- = 2а У e рЕ"Ч'„ ~ py„ j - —J]
+
P„+
.„V,, J
^
V
^ft
J ft “
/?. ln
= -i(oqi
_ln;
p,^t r
ni e’tiborga olib davom ettiramiz:
ф ( д ) _ 2ясо
d p(q)_
2«co
dq
I t
h '
2aco
h
[е^т - l
, W „+
1)
dp(q)
2aco
dq
fi
Endi
q
p ni aniqlaylik
q9 = q a £ f ^ \ = а £ е ^ п д^„Ц1„) = а ^ е ^ ' '[у Л.-ь.У
(19)
=
\
n
-1
—»n almashtiramiz
| =
a
= cr(l + e fk" ) J ] ^ l4/„H/„(lt^pE"
h =0
(19) va (20) dan olamiz:
(
20
)
Pfao
p Ato
ф (< ?)
- 2co
1 -
e
~p*”
2ra
e 2 - e 2
2co
, p /to
" r f T =
T^
7
= ~ ^ r qp~ ^
—
i ^ = — r ^ th—
(21)
e
+ e
ti
(21) dan
yoki
dp
2со , В/ко
— = ----
th
-—
q ■
dq
p
h
i
In p(g) =
-q2
—
th
— — + In С
h
2
ti) 2 , pflW
-
a*th-
-
2
p(q)= Ce
Shunday qilib, izlanayotgan taqsimot
p(q)
ni olamiz:
p M =
c
exp
, со , ЙС0
- q* — th
Download Do'stlaringiz bilan baham: |