Нестационарная теория возмущений. Золотое правило Ферми.
(Источники – Елютин, Кривченков «Квантовая механика с задачами» гл. 11 (стр. 230))
Пусть:
Т.е.
вся нестационарность заключена только в возмущении.
– собственные функции невозмущённого уравнения Шредингера. Решение волнового уравнения будем искать в виде:
– волновое уравнение
– вид решения
Подставляя, получим:
Будем искать выражение для
(
символизирует собой порядок малости).
Получим:
Пусть система до возмущения находилась в
-м состоянии. Тогда
– это, по сути, начальные условия. Решение:
Если возмущение – прямоугольное в течение времени
, тo (после выключения):
Вероятность в момент времени
находиться в состоянии
определяется как:
Если возмущение – гармоническое:
Вероятность перехода:
,
здесь
Если
:
Золотое правило Ферми.
Пусть
и
принадлежит непрерывному спектру.
системы была очень велик. Расстояние между ближайшими энергетическими уровнями обратно пропорционально
.
– вероятность перехода из состояния
в состояние с непрерывным спектром.
Число дискретных уровней в интервале
равно
.
Плотность уровней:
.
Пусть воздействие было гармоническим в течение времени
:
. Тогда:
Это и есть это правило Ферми: вероятность перехода в состояние с непрерывным спектром под воздействием гармонического возмущения пропорциональна времени действия этого возмущения.