Har fått en konstig uppgfit och hoppas att ni kan hjälpa mig!
För följande ekvation:
-A*(u(x)'') + V(x)u(x) = Eu(x)
Visa att, om potentialen V(x) är en jämn funktion, samt att det inte finns någon degenerering för väntevärdet hos energin (E), så måste egenfunktionen u(x) vara antingen jämn eller udda. Använd sida blabla i texten som hjälp.
Problemet här är att i hänvisningen till texten finns det redan en vad jag ytcker är fullständig lösning till problemet och därmed har jag ingen aning om vad det är meningen att jag skall göra. Jag skriver upp bokens lösning, så kanske ni kan komma med förslag!
Sätt två lösningar till ekvationen, u(x) och v(x) och skriv om:
u(x)'' + A(E-V(x))u(x) = 0
v(x)'' + A(E-V(x))v(x) = 0
Multiplicerar man in v(x) respektive u(x) och subtraherar får man:
v(x)u(x)'' - u(x)v(x)'' = 0 <=> d/dx (v(x)u(x)' - u(x)v(x)') = 0
=> v*u' - u*v' = C (konstant)
Likheten håller för godtyckligt x och, speciellt, om man låter x gå mot inf, så får man ur det bundna tillståndet att u,v(x) går mot noll. Således måste konstanten vara lika med noll.
=> v*u' = u*v' => u' / u = v'/v
=> ln(u) = ln(v)+D (konstant)
=> u = v*B (konstant)
Sedan om vi byter ut x mot -x i grundekvationen, får vi, med att V(x) är en jämn funktion:
u''(-x) + A(E-V(x))*u(-x) = 0
Således hör både u(x) och u(-x) till samma energi-egenvärde E och är därmed egenfunktioner.
Men enligt ovan:
u(x) = u(-x)*B = (u(x)*B)*B = u(x)*B^2
=> B^2 = 1 <=> B = +-1
u(x) = +-u(-x) och måste därmed vara antingen udda eller jämn.
Tack för hjälp!!
