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: 重力による自由落下 : 自由落下・座標変換・ゲージ変換 : 練習・並進運動

検算・並進運動

初期状態は

\begin{displaymath}
\varphi(x)=\exp\left(-\frac{x^2}{2a}+ikx\right)
=\exp\left...
...eft(x-i\beta v_0\right)^2
-\frac{m\beta v_0^2}{2\hbar}\right)
\end{displaymath}

ただし $k=\frac{mv_0}\hbar$。すると
\begin{displaymath}
\left(a\frac d{dx}+x-ika\right)\varphi(x)=0
\end{displaymath} (6)

これから

\begin{displaymath}
\begin{array}{lll}
0&=&U_t\left(a\frac d{dx}+x-ika\right)\v...
...r t}m\right)\frac d{dx}+x-ika\right\}
\psi(x,t)\\
\end{array}\end{displaymath}

従って

\begin{displaymath}
\begin{array}{lll}
\psi(x,t)&=&f(t)\exp\left(-\frac 12\frac...
...}
{\beta+it}-\frac{m\beta v_0^2}{2\hbar}\right)\\
\end{array}\end{displaymath}

ただし$f(0)=1$。これをシュレーディンガー方程式に代入し$x=i\beta v_0$ で評価すると(2)と同じ微分方程式を得るので$f(t)$は(3) で与えられる。従って(5)の結果と一致する。



Morinaga Makoto 平成22年10月21日