13 votos

¿Deben los operadores acotados normalisable eigenfunctions y valores propios discretos?

Cuando nos han obligado a los estados, a mi conocimiento, tenemos estados que son normalisable y discretos en el espectro de energía. Sin embargo, en el caso de la dispersión de los estados que tienen un continuo espectro de energía, los estados no son normalisable.

Existe una regla que limitada a los operadores deben tener normalisable funciones propias y discretas autovalores? Si no, hay un ejemplo que viole la regla anterior?

Existe una conexión entre el normalisability de funciones propias y discreto de valores propios?

PS: sé que este Phys.SE pregunta que es algo relacionado, pero todavía no podía obtener una respuesta completa!

17voto

Sandeep Puntos 111

No hay una regla general. Sin embargo, hay una clase de limitada auto-adjunto operadores cuyo espectro está hecho de un conjunto acotado de puntos aislados (adecuada autovalores) - a excepción de las $0$ en la mayoría-y los subespacios propios asociados a estos autovalores son finito dimensionales. Ellos son los llamados compactos operadores (esta clase incluye clases de operadores importantes en QM, como Hilbert-Schmidt y seguimiento de la clase). Sin embargo, hay operadores que no son compactos, pero tiene un puro punto del espectro. Un ejemplo es el Hamiltoniano del oscilador armónico, cuya subespacios propios son también finito dimensionales pero es no acotada. La razón por la que el espectro tiene las mismas características que el de compacto de los operadores es que la inversa de los poderes de estos operadores o los asociados resolvent operadores están delimitadas y compacto.

Por el contrario, un ejemplo de un delimitada operador con puro continua del espectro es la posición del operador en $L^2([0,1], dx)$ definido como de costumbre $$(X\psi)(x) = x \psi(x)\quad \forall \psi \in L^2([0,1], dx)\:.$$ No admitir (correcto) autovalores. El espectro es $\sigma(X)= [0,1]$. Ya que, por una auto-adjunto del operador (en general, para un normal operador), $$||A||= \sup_{\lambda \in \sigma(A)} |\lambda|$$ usted ver que $||X||=1$.

NOTA. Con respecto a su último punto (una conexión entre normalisability de funciones propias y discreto de valores propios, la situación es la siguiente.

Si $\lambda\in \sigma(A)$ es un aislado punto del espectro ($\sigma(A)$) de la auto-adjunto del operador $A$. A continuación, $\lambda$ es un buen autovalor y sus vectores propios son adecuados (normalizable) vectores propios. Así que, como usted supone, en la jerga de los físicos, "discretos" valores propios" son propias de los autovalores con normalizable vectores propios.

Lo contrario es, sin embargo, en general falsa. Usted puede tener puntos de $\lambda$ en un continuo de parte de $\sigma(A)$ (es decir, $\lambda \in (a,b)$$(a,b) \in \sigma(A)$) que son propias de los autovalores. Incluso, en un no-espacio de Hilbert separable, es posible atrás empezaron a costruir un auto-adjunto del operador $A$ tal que $\sigma(A)=[0,1]$ y todos los puntos de $[0,1]$ son adecuados autovalores con adecuada vectores propios. En un espacio de Hilbert separable no es posible, pero uno puede construir fácilmente un operador cuyo conjunto apropiado de los autovalores es denso en $[0,1]$.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X