2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Не понятен вывод формулы вероятности ионизаци
Сообщение30.05.2015, 18:18 
Заморожен


24/06/14
358
В книге Базь Зельдович Переломов "Рассеяние, реакции и распады в нерелятивистской теории" на с .224-226 приводится решение следующей задачи ионизации:
1) предполагается, что электрон связан короткодействующим потенциалом $V_{0}(r)$ и находится в состоянии

$E_{0}=-\kappa^2$;

2) накладывается периодическое возмущение $V(r,t)$, слабо проникающее в область "атома":

$V<<\kappa^2$ при $r\kappa<1$;

С помощью функции Грина, удовлетворяющей уравнению:

$(i\partial_{t}+\nabla^2-V(r,t))G(r',t',r,t)=i\delta(t-t')\delta(r-r')$

решение нестационарного уравнения Шредингера можно записать в виде:

$\psi(r,t)=-i\int_{-\infty}^{t}dt'\int dr' G(r't',r,t)V_{0}(r')\exp(-iE_{0}t')\varphi_{0}(r')$,

где $\exp(-iE_{0}t)\varphi_{0}(r)$ - решение невозмущенного уравнения Шредингера для электрона в атоме.

Затем сразу пишется следующая формула для вероятности ионизации в виде суммы по "однофотонным процессам":

$W=\sum{W_{n}}$,

$W_{n}=2\pi\int d\vec{p} \delta(p^{2}/2-p^{2}_{n}/2)|F(\vec{p})|^{2}$,

где $F(\vec{p})=\lim{\psi(\vec{p},t)/(t-t_{0})}$, $p_{n}=\sqrt{2(n-\mu)\omega}$, смысл величины $\mu$ выясняется дальше по тексту книги (она дает порог туннелирования).

Как получилась эта формула, я решительно не понимаю. Как минимум удивляет появление параметра $t_{0}$, который при решении у.Ш. был устремлен к бесконечности. Понятно только, что вероятность туннелирования - это поток вероятности вылетающих частиц при больших $r$, который можно с достаточной степенью точности записать как $v\psi^{*}\psi$, где $v$ - скорость частиц. Еще формула подозрительно похожа на применение золотого правила Ферми, просуммированного по каждому "однофотонному процессу" (но в более точном варианте!)
И как для начала понять, что искомая вероятность будет иметь вид суммы? Лично мне это заранее кажется неочевидным.

Примечание: везде под $r$ я предполагал $\vec{r}$.

 Профиль  
                  
 
 Re: Не понятен вывод формулы вероятности ионизаци
Сообщение31.05.2015, 21:31 
Заслуженный участник


29/09/14
1241
На указанных Вами страницах дан не вывод, а только план вывода; и даны ссылки на подробные статьи. Следует попробовать дочитать параграф до конца, в частности: не пропустить ф-лы (4.18)-(4.20); полезно также знать о понятии "квазиэнергия" (см. далее в книге в гл. 6).

Сюжет этот не самый элементарный. Если браться за него серьёзно, то, наверное, статьи изучить придётся. В первой статье (ЖЭТФ, 50, 1393) из "трилогии" Переломова, Попова, Терентьева есть подробный вывод вероятности многоквантовой ионизации для 1-мерной модели, ф-ла (29) в статье; затем вывод там обобщается на трехмерный случай: ф-лы (43), (44) (причём сначала лишь для монохроматического возмущения). Квазиклассическое приближение применялось позже, в статье в ЖЭТФ, 53, 331 - она-то и пояснена в книге.

 Профиль  
                  
 
 Re: Не понятен вывод формулы вероятности ионизаци
Сообщение31.05.2015, 21:42 
Заморожен


24/06/14
358
:facepalm: а про ряды Фурье я позорно забыл
Я скачивал эти статьи на самом деле. Но думал, что сначала лучше учебник, а потом уже их.
Видимо сбило с толку то, что все остальное в книге "разжевано".
В любом случае, спасибо за совет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Не понятен вывод формулы вероятности ионизаци
Сообщение01.06.2015, 00:13 
Заслуженный участник


29/09/14
1241
Kirill_Sal, да нет, имхо, ничего позорного тут нет. Имхо, в книге и впрямь так неудачно написано начало этого параграфа, что с первого взгляда кажется, будто в этом сюжете всё просто; на самом же деле, имхо, там надо проделать много неочевидных выкладок, чтобы придти к результату.

 Профиль  
                  
 
 Re: Не понятен вывод формулы вероятности ионизаци
Сообщение01.06.2015, 01:13 
Заморожен


24/06/14
358
Cos(x-pi/2)
Написано на самом деле очень неплохо, но момент с этой формулой оказался крайне каверзным: т.к.до него все разжевывали, то, исходя из стиля изложения, вывод ф-лы (4,9) из (4,7) невольно начинает казаться простым студенческим упражнением. Хоть бы поставили заметку, что все не очень просто.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 5 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group