Meccanica quantistica 1 2 Novembre 2016 Esercizio 1 Tra tutti gli stati di un oscillatore armonico unidimensionale trovare lo stato |ψi tale che: 1) una misura dell’energia fornisca i valori ~ω/2 e 3~ω/2, entrambi con probabiità 1/2; 2) il valor medio dell’impulso sia nullo. Dimostrare infine che su tale stato il principio di indeterminazione è soddisfatto. [10 punti] Esercizio 2 Un elettrone all’istante t = 0 si trova nello stato |1 − 1i|+i , essendo |1 − 1i autoket simultaneo del quadrato del momento angolare orbitale e della sua componente z, con autovalori rispettivamente 2~2 e −~, e |+i autoket della componente z dello spin con autovalore ~/2. L’elettone sia sottoposto all’hamiltoniana ~ + S) ~ 2, H = −α(L ~ il momento angolare orbitale e S ~ lo spin dell’elettrone. Trovare lo essendo α una costante dimensionata e indicando L stato dell’elettrone al tempo t. [10 punti] Esercizio 3 Una particella di massa m si trova in una buca di potenziale infinita unidimensionale estesa da x = 0 a x = a. Il sistema viene perturbato da un potenziale del tipo V = βx2 , con β una costante dimensionata e 1. Quali sono le dimensioni di β? Trovare le correzioni a tutti i livelli energetici al prim’ordine in . [10 punti] Formule utili: r ψn (x) = 2 nπx sin , a a â = p (mω)/(2~)(x̂ + ip̂/(mω)) , 1 p Jˆ± |j , mi = ~ (j ∓ m)(j ± m + 1)|j , m ± 1i (0.1)