المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
معنى قوله تعالى زين للناس حب الشهوات من النساء
2024-11-24
مسألتان في طلب المغفرة من الله
2024-11-24
من آداب التلاوة
2024-11-24
مواعيد زراعة الفجل
2024-11-24
أقسام الغنيمة
2024-11-24
سبب نزول قوله تعالى قل للذين كفروا ستغلبون وتحشرون الى جهنم
2024-11-24

مساوئ الأخلاق أهل الكوفة
6-4-2016
خلاصة تاريخية لدولة روسيا.
2023-11-18
البحث في بقيّة التوثيقات العامّة.
2023-07-12
نصائح عامة في المقابلة الصحفية
25-10-2020
وجوب ترتيب الفوائت في القضاء.
14-1-2016
Sociolinguistics
8-3-2022

Relativistic Oscillator  
  
1182   02:53 مساءاً   date: 21-8-2016
Author : Sidney B. Cahn, Gerald D. Mahan And Boris E. Nadgorny
Book or Source : A GUIDE TO PHYSICS PROBLEMS
Page and Part : part 2 , p 68


Read More
Date: 15-3-2021 1180
Date: 30-8-2016 1069
Date: 2-8-2016 1657

Relativistic Oscillator

Consider a spineless particle in a one-dimensional harmonic oscillator potential:

a) Calculate leading relativistic corrections to the ground state to first order in perturbation theory.

b) Consider an anharmonic classical oscillator with

For what values of α will the leading corrections be the same as in (a)?

SOLUTION

a) The classical Hamiltonian is given by H0 = p2/2m + V(x), whereas the relativistic Hamiltonian may be expanded as follows:

(1)

The perturbation to the classical Hamiltonian is therefore

First solution: For the nonrelativistic quantum harmonic oscillator, we have

(2)

where x, p are operators. Defining new operators Q, P,

and noting the commutation relations

we may rewrite (2) as

(3)

Introducing the standard creation and annihilation operators:

(4)

we find that

Using these results, we may express the first-order energy shift ∆0 as

(5)

where

The expansion of ⟨0|P4|0⟩ is simplified by the fact that a|0⟩ = 0, so

(6)

Finally, we obtain

Second solution: Instead of using operator algebra, we can find a wave function a(p) in the momentum representation, where

(6)

The Hamiltonian then is

(7)

The Schrodinger equation for a(p) becomes

(8)

This equation has exactly the same form as the standard oscillator Schrodinger equation:

(9)

We then obtain for the momentum probability distribution for the ground state:

(10)

Therefore

(11)

where A ≡ -1/8m3c2. Using the old “differentiate with respect to an innocent parameter method” of simplifying an integral, we may rewrite ∆0 as

(12)

where we substituted (10) into (11) and let ζ ≡ 1/mωh. Finally,

(13)

as found in the first solution.

b) The first-order energy shift from ax3 would be zero (no diagonal elements in the Q3 matrix). The leading correction would be the second-order shift as defined by the formula

where ∑' means sum over mn = 0. From (3) and (4), we have

So,

As for any second-order correction to the ground state, it is negative. To make this expression equal to the one in part (a), we require that




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.