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1、1,第 一 讲 F-H定理和维里定理及其应用,物理学专业2008级 2011-2-21,2,一.费曼海尔曼定理(Feynman-Hellmann定理),即,prove:,费曼海尔曼定理 (F-H定理),设量子体系的哈密顿算符 中含有参数 , 的束缚本征函数为 ,相应的本征值为 ,则,对求导数,得,的本征方程,3,取,应用举例:,solve:,5,二.维里定理(Virial定理),设粒子的势能 是 的 次齐次函数,则 其中, 为动能平均值, 为位能平均值,数学中将满足以下关系 的函数 称为 的 次齐次函数, 并有欧勒定理,prove:,因 是 的 次齐次函数,所以有,6,海森堡方程:,由此得到:
2、,设 是 的本征函数,7,8,特 例:,(1)谐振子,(2)库仑场,(3) 次中心势场,9,Ex1:,solve:,(2),(1),即,又,(1)代入(2), 消掉 , 即得:,设 是氢原子力学量完全集 的共同本征函数, 是半径,求以下各平均值,10,2. 求,由,有,11,根据费曼海尔曼定理,有,氢原子的径向方程,将以结果代入,得到,3. 求,12,令,乘以上式,并积分,则径向方程变为,其中,边界条件,13,因,即平均值,所以,14,Ex2:,Solve:,设 的本征值为 ,由F-H定理,而另一方面,在 的本征态中,有:,(1),15,(2),将(2)式代入(1)式得,积分常数,由 知,最后得,可见,加上阻尼 后,能级较原来的相应能级降低了。,