المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر

التحرير الصحفي كأحد انعكاسات اللغة الصحفية
29-9-2021
شبهات وتساؤلات حول الإمام المهدي (عليه السّلام) وغيبته
2023-07-31
دفع الزكاة
2023-03-26
صلاة السفر
2024-08-25
اسبدسترا Aspidistra elatior (A. luride)
23-12-2020
أرسنت رذرفورد
19-6-2018

Electron in Magnetic Field  
  
1050   07:00 مساءاً   date: 14-8-2016
Author : Sidney B. Cahn, Gerald D. Mahan And Boris E. Nadgorny
Book or Source : A GUIDE TO PHYSICS PROBLEMS
Page and Part : part 2 , p 79


Read More
Date: 26-8-2016 944
Date: 29-8-2016 789
Date: 19-8-2016 1039

Electron in Magnetic Field

An electron is in free space except for a constant magnetic field B in the z-direction.

a) Show that the magnetic field can be represented by the vector potential A = B(0, x, 0).

b) Use this vector potential to derive the exact eigenfunctions and eigenvalues for the electron.

SOLUTION

a) The relationship between the vector potential and magnetic field is   Using A = B (0, x, 0) does give B = B. So this vector potential produces the right field.

b) The vector potential enters the Hamiltonian in the form

(1)

One can show easily that py and pz each commute with the Hamiltonian and are constants of motion. Thus, we can write the eigenfunction as plane waves for these two variables, with only the x-dependence yet to be determined:

(2)

The Hamiltonian operating on ѱ gives

(3)

where Ez = h2k2z/2m. We may write the energy E as

(4)

and find

(5)

(6)

(7)

The energy is given by the component Ez along the magnetic field and the energy Ex for motion in the (x, y) plane. The latter contribution is identical to the simple harmonic oscillator in the x-direction. The frequency is the cyclotron frequency ωc, and the harmonic motion is centered at the point x0 which depends upon ky. The eigenvalues and eigenfunctions are

(8)

(9)

where ѱn(x) are the eigenfunctions for the one-dimensional harmonic oscillator.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.