费米黄金定则

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費米黃金定則費米黃金定律是在量子力學中,計算波函數由一個特徵態變換為另一個特徵態的速度。


考慮一個哈密頓算符為 H0displaystyle H_0H_0 ,初始態為 |i⟩irangle |irangle 的系統,且這個系統受到某個哈密頓算符為H′displaystyle H'H' 的微扰的影響。如果 H′displaystyle H'H' 跟時間無關,那系統只會轉變成與初始態擁有相同能量的其他特徵態。如果 H′displaystyle H'H' 跟時間有關,而且是一個隨時間以角頻率 ωdisplaystyle omega omega 震盪的函數,則系統會轉變到另一個能量與初始態相差 ℏωdisplaystyle hbar omega hbaromega 的新狀態。


不管是哪種狀況,自初始態 |i⟩irangle |irangle 轉變為終態 |f⟩frangle |frangle 機率的一階近似為:


Ti→f=2πℏ|⟨f|H′|i⟩|2ρ,langle fT_irightarrow f=frac 2pi hbar left|langle f|H'|irangle right|^2rho ,


其中 ρdisplaystyle rho  rho 代表終態狀態密度(每單位能量內狀態個數),⟨f|H′|i⟩H'langle f|H'|irangle 則為初態與末態的轉變項。這個轉換機率也被稱為衰變機率,並與平均生命時間相關。


在某些条件下,费米黄金定则可以借助sinc函数的某些数学恒等式严格地推导。[1]



參考文獻




  1. ^ Zhang, Jiang-Min; Haque, Masudul. Nonsmooth and level-resolved dynamics illustrated with a periodically driven tight binding model. 2014. arXiv:1404.4280. doi:10.14293/S2199-1006.1.SOR-PHYS.A2CEM4.v1. 



外部連結



  • (英文)更多關於費米黃金定則的資訊


  • (英文)使用時變微擾理論的衍生





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