logo

PANJARADAGI IKKI ZARRACHALI SHREDINGER OPERATORIGA MOS MODEL OPERATOR SPEKTRI

Загружено в:

10.08.2023

Скачано:

0

Размер:

516.875 KB
MAVZU:   PANJARADAGI IKKI 
ZARRACHALI SHREDINGER 
OPERATORIGA MOS MODEL 
OPERATOR SPEKTRI Masalaning qo’yilishi	 – butun  sonlar  to‘plami, 			)	(2				 				 da  aniqlangan  kvadrati  bilan 	
jamlanuvchi funksiyalarning Hilbert fazosi bo‘lsin.	 	
Bir  o‘lchamli  panjaradagi  ikkita  ixtiyoriy  kvant  zarralari  sistema 	
gamiltoniani 	hˆ	ga  mos,  model  operatori koordinata ko‘rinishida	, 			)	(2				
			 Hilbert  fazosida  chegaralangan  o‘z	-o‘ziga  qo‘shma  operator  sifatida 	
quyidagicha aniqlanadi:	 	
,	ˆ	ˆ	=	ˆ	0			v	h	h		 	
bunda	 	
)],	,	(ˆ)	(	ˆ	)	,	(ˆ)	(ˆ[	=)	,	)(ˆ	ˆ(	2	1	2	2	1	1	2	1	0	s	n	n	s	n	s	n	s	n	n	h	
s	
			
	
					
Z	
 	
).	,	(ˆ	)	(	ˆ	=)	,	)(ˆ	ˆ(	2	1	2	1	2	1	n	n	n	n	v	n	n	v						  Masalaning qo’yilishi
Bu   yerda  )(	ˆ1		 , 		)(	ˆ2   bir   o ‘ lchamli   panjaradagi   zarrachaning   bir   tugundan   boshqa  
( ba ’ zi   qo ‘ shni )  tugunlariga   ko ‘ chishini   tavsiflovchi   dispersion   funksiyalar   va  	
	)(	ˆv  	

  da   aniqlangan   zarrachalarning   o ‘ zaro   ta ’ sir   potensiali   bo ‘ lib ,  ular   quyidagi  
formulalar   bilan   aniqlanadi    	








	
		
,	hollarda 	boshqa	0,	
2,	=	agar	,	
2
1	
0,	=	agar	,	
1	
=)	(ˆ	s	
m	
s	
m	
s	
i	
i	
i
     va    	



	
	
,	hollarda 	boshqa	0,	
2,	=	agar	,	
0,	=	agar	,	2	
=)	(	ˆ	1
0	
s
s	
s	v	
	
  
bunda 	
	0	>i	m  	i - zarrachaning massasi, 	1,2	=i   va 	0	0		 , 	0	1	 .   Masalaning qo’yilishi,]	;	(	=			
 	)	(2				L   –  			   da  aniqlangan  kvadrati  bilan  integrallanuvchi 
funksiyalarning Hilbert fazosi bo‘lsin.  
Bu fazoda 	
h   operatorning spektral xossalarini keltiramiz  	
,	)	(	=)	(	0			v		k	h	k	h
 
bunda 
)(
0 kh  	
)(	k	   funksiyaga ko‘paytirish operatori:   	
2
2	2	1	
2
1	2	1	
1	
2	cos	
2	1	
=)	(	,	2	cos)	(	
1	1	
=)	(	
m	
k	
m	m	m	
k	a	p	k	a	
m	m	
p	k					
 
va 	
	v   yadrosi	)	2(	cos	=)	(	1	0	s	p	s	p	v						   ko‘rinishga ega bo‘lgan integral operator, 
ya’ni   	
		).	(	,	)	(	)	2(	cos	=)	)(	(	2	1	0		
	
L	f	ds	s	f	s	p	p	f							v
  Masalaning qo’yilishi
Masalaning qo’yilishiTa	’kidlab	 o‘tish	 joizki	, 	muhim	 spektr	 turg	’unligi	 haqidagi	 Ve yl	 teoremasiga	 	
ko	‘ra	 	[13]	, 	)	(k	h	 	operatorning	 	spektri	 	))	(	(	k	h	ess			, 		v	 	kompakt	 	qo	‘zg	‘alishlarda	 	
qo	‘zg	‘almas	 	)	(0	k	h	 operatorning	 spektri	 bilan	 ustma	-ust	 tushadi	. 	
Bundan	 quyidagi tenglik o‘rinli bo‘ladi	 	
)],	(	),	(	[	=	))	(	(	=	))	(	(	0	k	M	k	m	k	h	k	h	ess				 	
bunda	 	
).	(	
1	1	
=)	(	max	=)	(	),	(	
1	1	
=)	(	min	=)	(	
2	1	2	1	
k	a	
m	m	
p	k	M	k	a	
m	m	
p	k	m	k	p	k	p	
				
		
		
		
  Olingan natijalarning qisqacha 
mazmuni)	(	)	(	2	2,			L	L	e	
  –   juft   funksiyalar   qism   fazosi , 	)	(	)	(	2	2,			L	L	o	   –   toq   funksiyalar   qism  
fazosi   bo‘lsin .  Ma ’ lumki ,  ushbu  	
)	(	)	(	=)	(	2,	2,	2				o	e	L	L	L	   tenglik   o‘rinli . 	)	(
2, e	L   va  	)	(	2,		o	L  
Hilbert   fazolari   o‘z - o‘ziga   qo‘shma   )( kh	
   operatorga   nisbatan   invariant   qism   fazolar  
bo‘ladi . 	
)	(,	k	h	e   va  	)	(,	k	h	o   orqali  	)	(k	h   operatorning  	)	(
2, e	L   va  	)	(
2, o	L   fazolardagi  qismini 
mos holda 	
)(	2,|)	(	e	L	k	h   va  	)(	2,|)	(	o	L	k	h   kabi belgilaymiz . 	)	(,	k	h	e   va  	)	(,	k	h	o   operatorlar 	)	(
2, e	L  
va  	
)	(	2,		o	L   fazolarda mos holda quyidagi formulalar orqali aniqlanadi  
ee	
k	h	k	h ,0,	)	(	=)	(			v	   va  	,	)	(	=)	(	,	0	,	o	o	k	h	k	h			v	  
bunda  	
e,v   va  	o,v   quyidagi tengliklar bilan aniqlangan integral operatorlar    	
		),	(	,	)	(	2	cos	2	cos	=)	(	2,	1	0	,		
	
e	e	L	f	ds	s	f	s	p	p	f						v
 	
).	(	,	)	(	2	sin	2	sin	=)	(	2,	1	,		
	
o	o	L	f	ds	s	sf	p	p	f			v	  Olingan natijalarning qisqacha mazmuni
Takidlab o‘tamizki,   
))(())((=))((
,, khkhkh
oe					    va  
)).(())((=))((
,, khkhkh
odedd						   
tengliklar o‘rinli.  
Quyidagi   belgilashlarni   kiritamiz    	
,	
)	(	
2	cos	=)	;	(	,	
)	(
2	cos	=)	;	(	,	
)	(	
=)	;	(	
2	
22	02	00	z	q	
qdq	z	k	c	
z	q	
qdq	z	k	c	
z	q
dq	z	k	c	
k	k	k												
  (2.1)  
va    	
.	
)	(	
2	sin	=)	;	(	
2	
22	z	q	
qdq	z	k	s	
k				
        (2.2)  	
)(	k	
  funksiyaning   aniqlanishiga   ko‘ra ,  u   nolda   minimumga   erishadi  
  Olingan natijalarning qisqacha mazmuniShuning uchun ushbu integral	 	
)	(	)	(	
2	sin	2	
k	m	q	
qdq	
k					
 	
yaqinlashuvchi	 va	 musbat	 qiymat	 qabul	 qiladi	. 	
Ushbu	  	
	
	
2	
)	(	
=	)))	(	;	(	(	=	)	(	1	
22	1	
k	a	
k	m	k	s	k		 	
belgilashni	 kiritamiz	.  Olingan natijalarning qisqacha mazmuni)	(,	k	h	e	 	va	 	)	(,	k	h	o	 	operatorlar	 	xos	 	qiymatlarining	 	aniq	 	soni	 	va	 	ularning	 	
joylashuv	 o	‘rnini	 tavsiflash	 uchun	 				1	0,		 parametrlarning	 	1	0		O	 tekislikni	 	1		 	
va	 
2	 (qar	. 2.1	-rasm	) 	yoki	 	0		 va	  1	 (qar	. 2.2	-rasm	) 	sohalarga	 ajratadigan	 quyidagi	 	
to	‘plamlarni	 kiritamiz	. 	
,	=	=
10212							
	 	
bunda	 
,
)()(
)(:),(=
10 2
1
112
101




kk
k	
		
	
				    ,
)()(
)(>:),(=
10 2
1
112
102




kk
k	
		
	
				 	
	,	)	(	:	)	,	(	=	1	1	
2	
1	0	0	k										 	 		)	(	>	:	)	,	(	=	1	1	
2	
1	0	1	k									  Olingan natijalarning qisqacha mazmuni
2. 1 - rasm. )	(,	k	h	e   operator xos qiymatlari sonining  o‘ zgarishini tavsiflovchi grafik  	
                                              	 
2. 2 - rasm. 	
)	(,	k	h	o   operator xos qiymatlari sonining  o‘zgarishini tavsiflovchi grafik  	
  Olingan natijalarning qisqacha mazmuni
Quyidagi   teoremalar  )	(,	k	h	e   va  	)	(,	k	h	o   operatorlar  xos  qi ymatlarining  soni  va 
joylashuv  o‘ rnini tavsiflaydi .  
Teorema   2. 1.  	
2	1	m	m	   va  			k   yoki  	2	1=	=	m	m	m   va  	
2
			k   b o‘ lsin .  U   holda  
har   bir  	
		k   uchun   quyidagi   tasdiqlar   o‘ rinli :  
1.   Aga r  	
,	)	,	(	1	0					  	1,2	=	   b o‘ lsa ,  u   holda  	)	(,	k	h	e   operator   muhim   spektrdan  
chapda   yotuvchi   ( karraliligi   bilan   birgalikda ) 	
   ta   xos   qiymatga   ega .  
2.   Agar  	
,	)	,	(	1	0					  	0,1	=	   b o‘ lsa ,  u   holda  	)	(,	k	h	o   operator   muhim   spektrdan  
chapda   yotuvchi   ( karraliligi   bilan   birgalikda ) 	
   ta   xos   qiymatga   ega.     Olingan natijalarning qisqacha mazmuni
Teorema   2. 2.  2	1=	=	m	m	m   va  	
2	
=			k   b o‘ lsin .  U   holda  	)	(,	k	h	e   (mos  holda 	
)	(,	k	h	o
) operator muhim   spektrdan   chapda   yotuvchi  aynan   ikkita (mos holda yagona)  
oddiy xos   qiymatga   ega .    
Quyidagi  teorema 	
)	(k	h   operatori  xos  qiymatlari  sonining  quy i  va  yuqori 
chegaralarini  o‘ rnata di.   
Teore ma   2. 3.  1 . 	
2	1	m	m	   va  		k   yoki  	2	1=	=	m	m	m   va  	
2
			k   b o‘ lsin .  U   holda  
bir  	
		k   uchun  	)	(k	h   operator  muhim   spektrdan   chapda   yotuvchi   ( karraliligi   bilan  
birgalikd a )   kamida bitta k o‘ pi bilan uchta xos qiymatga ega .  
2 . 	
2	1=	=	m	m	m   va  	
2	
=			k   b o‘ lsin .  U   holda  	)	(k	h   operator  muhim   spektrdan   chapda  
yotuvchi   ( karraliligi   bilan   birgalikda )   uchta xos qiymatga ega .   •
Mazkur  ish  bir  o‘lchamli  p anjarada gi  maxsus  dispersion  (zarrachaning  bir 
tugundan  boshqa   tugun lar ga  o‘tishini  tavsiflovchi)  funksiyali  qisqa  masofalarda 
tort ishuvchi   potensial  yordamida  o‘zaro  ta’sirlashuvchi  ixtiyoriy  ikki  kvant 
zarrachali  sistema   gamiltonianiga  mos  operator lar   oilasi ning   spektral  xossalarini 
tadqiq qilishga bag‘ishlangan. Ishda quydagi asosiy natijalar olingan:
•
Qaralayotgan  model  operatorning  spectral  xossalari  invariant  qism  fazolarda 
aniqlangan qism operatorlarining spectral xossalarini o‘rganishga keltirilgan;
•
Qaralayotgan  operatorning  xos  qiymatlari  sonining  o‘zgarishini  tavsiflovchi 
to‘plamlar  (zarrachalarning  o‘zaro  ta’sir  energiyasi  qiymatlari  to‘plami)  aniq 
topilgan ; 
•
Ikki  zarrachali  sistema  to‘la  kvaziimpulsining  barcha  qiymatlarida  qaralayotgan 
operatorning xos qiymatlari soni aniq topilgan ;
•
Zarrachalarning  o‘zaro  ta’sir  energiyasi  va  ikki  zarrachali  sistema  to‘la 
kvaziimpulsining  o‘zaro  bog‘liq  qiymatlarida  qaralayotgan  operatorning  xos 
qiymatlari sonining aniq quyi va yuqori chegaralari topilgan. XULOSA E` TIBORIN GI Z UCHUN 
RA X MAT!

MAVZU: PANJARADAGI IKKI ZARRACHALI SHREDINGER OPERATORIGA MOS MODEL OPERATOR SPEKTRI

Masalaning qo’yilishi – butun sonlar to‘plami,   ) (2       da aniqlangan kvadrati bilan jamlanuvchi funksiyalarning Hilbert fazosi bo‘lsin. Bir o‘lchamli panjaradagi ikkita ixtiyoriy kvant zarralari sistema gamiltoniani hˆ ga mos, model operatori koordinata ko‘rinishida ,   ) (2       Hilbert fazosida chegaralangan o‘z -o‘ziga qo‘shma operator sifatida quyidagicha aniqlanadi: , ˆ ˆ = ˆ 0   v h h  bunda )], , (ˆ) ( ˆ ) , (ˆ) (ˆ[ =) , )(ˆ ˆ( 2 1 2 2 1 1 2 1 0 s n n s n s n s n n h s           Z ). , (ˆ ) ( ˆ =) , )(ˆ ˆ( 2 1 2 1 2 1 n n n n v n n v     

Masalaning qo’yilishi Bu yerda )( ˆ1   ,  )( ˆ2 bir o ‘ lchamli panjaradagi zarrachaning bir tugundan boshqa ( ba ’ zi qo ‘ shni ) tugunlariga ko ‘ chishini tavsiflovchi dispersion funksiyalar va  )( ˆv  da aniqlangan zarrachalarning o ‘ zaro ta ’ sir potensiali bo ‘ lib , ular quyidagi formulalar bilan aniqlanadi            , hollarda boshqa 0, 2, = agar , 2 1 0, = agar , 1 =) (ˆ s m s m s i i i va      , hollarda boshqa 0, 2, = agar , 0, = agar , 2 =) ( ˆ 1 0 s s s v    bunda  0 >i m i - zarrachaning massasi, 1,2 =i va 0 0   , 0 1  .

Masalaning qo’yilishi,] ; ( =    ) (2    L –    da aniqlangan kvadrati bilan integrallanuvchi funksiyalarning Hilbert fazosi bo‘lsin. Bu fazoda h operatorning spektral xossalarini keltiramiz , ) ( =) ( 0   v  k h k h bunda )( 0 kh )( k  funksiyaga ko‘paytirish operatori: 2 2 2 1 2 1 2 1 1 2 cos 2 1 =) ( , 2 cos) ( 1 1 =) ( m k m m m k a p k a m m p k      va  v yadrosi ) 2( cos =) ( 1 0 s p s p v       ko‘rinishga ega bo‘lgan integral operator, ya’ni   ). ( , ) ( ) 2( cos =) )( ( 2 1 0   L f ds s f s p p f       v

Masalaning qo’yilishi Masalaning qo’yilishiTa ’kidlab o‘tish joizki , muhim spektr turg ’unligi haqidagi Ve yl teoremasiga ko ‘ra [13] , ) (k h operatorning spektri )) ( ( k h ess   ,  v kompakt qo ‘zg ‘alishlarda qo ‘zg ‘almas ) (0 k h operatorning spektri bilan ustma -ust tushadi . Bundan quyidagi tenglik o‘rinli bo‘ladi )], ( ), ( [ = )) ( ( = )) ( ( 0 k M k m k h k h ess    bunda ). ( 1 1 =) ( max =) ( ), ( 1 1 =) ( min =) ( 2 1 2 1 k a m m p k M k a m m p k m k p k p          