diff --git a/src/article/main.md b/src/article/main.md index c585de0..a7c3788 100644 --- a/src/article/main.md +++ b/src/article/main.md @@ -140,7 +140,7 @@ %English Plugging this back into the energy conservation equation, we obtain the time-independent schrodinger equation: %German -Mit dem Einsetzen in den Energieerhaltungssatz erh"alt man: +Mit dem Einsetzen in den Energieerhaltungssatz erh"alt man die zeit-unabh"angige Schr"odinger Gleichung: %common $$ E * \Psi = -\frac{\hbar^2}{2*m} * \frac{\partial^2 \Psi}{\partial^2 x} + V*\Psi$$ @@ -173,3 +173,56 @@ %common $$ i * \hbar * \frac{\partial \Psi}{\partial t} = -\frac{\hbar^2}{2*m} * \frac{\partial^2 \Psi}{\partial^2 x} + V*\Psi$$ + +%English +## Solving the Schrodinger Equation +%German +## L"osen der Schr"odinger Gleichung + +%English +### Particle in a box +%German +### Teilchen im eindimensionalen Potentialtopf + +%English +A simple way to describe a confined electron (as in inside of an atom) is to create a potential which is equal to $0$ +inside of the $l$ long box and $\infty$ elsewhere. +%German +Eine simple Methode, ein lokal eingegrenztes Elektron (z.B in einem Atom eingegrenzt) ist die Modellierung anhand eines +Potentialtopfes, der innerhalb des $l$ langen Bereichs ein Potential von $0$ aufweist und das Potential ansonsten +$\infty$ ist. + +%common +$$ V = 0 \forall x \in [0; l] $$ +$$ V = \infty \forall x \notin [0; l] $$ + +%English +The particle can only be found inside of the box which only permits the wave function to not equal $0$ inside of the +box. Also keep in mind that continuity needs to be preserved in the wave function. +%German +Das Teilchen kann nur innerhalb des Potentialtopfes gefunden werden. Deshalb darf die Wellenfunktion nur innerhalb des +Topfes existieren und gleich $0$ Au"serhalb. + +%common +$$ \Psi = 0 \forall x \notin [0, l] $$ +$$ \Psi \in \mathbb{C} \forall x \in [0, l] $$ + +%English +Inside of the box, we can assume the particle to be stationary. This is why you can try solving this situation using the +time-independent Schrodinger Equation: +%German +Innerhalb des Potentialtopfes kann das Teilchen als station"ar angeshen werden. Deshalb kann diese Situation mithilfe +der zeitunabh"anigen Schr"odinger Gleichung modelliert werden: + +%common +$$ E * \Psi = -\frac{\hbar^2}{2*m} * \frac{\partial^2 \Psi}{\partial^2 x}$$ + +%English +You will notice the wave function needs to be proportional to its negated second derivative. This differential equation +is solved by a sine wave: +%German +Hier tritt hervor, dass die Wellenfunktion proportional zu ihrer negativen zweiten Ableitung sein muss. Diese +Differenialgleichung l"asst sich durch eine Sinuswelle l"osen: + +%common +$$\Psi_{x} = A * \sin(k*x + \alpha_{0}) $$