5.2.6  二维特征值问题

更新于 2026年10月10日 版权声明
5.2.6 二维特征值问题

将式(5-51)拓展到二维空间,二维无限深方势阱中的定态薛定谔方程为(采用自然单位):

图示

它的特征值和特征函数的精确解为(n1,n2=1,2,3,…。):

图示

根据边界条件,式(5-53)的矩阵形式可写为:

图示

其中,(N-1)2维向量ũ由式(5-31)定义,矩阵形式的拉普拉斯算符由式(5-34)定义。计算该矩阵的特征值和特征函数,代码如下:(https://www.daowen.com)

程序5-16

图示

图示

前16个计算结果如图5-19所示:每个特征函数下面都有对应于u=0的等高线图,每幅小图的左上角都标有相应的特征值,这些计算结果与精确解一致。

图示

图5-19 二维无限深方势阱中粒子波函数的特征值和特征函数

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