4.4.1 Úpravy výrazu

 

 

Dosadíme-li v upravovaném výrazu za časové derivace z nestacionární Schrödingerovy rovnice,

 

   a  

 

odečtou se členy obsahující potenciál  V  a pro střední hodnotu rychlosti dostaneme

 

 

Je pouhým cvičením (pozn.) z vektorové analýzy ukázat, že

 

a analogicky

 

kde    a  div  jsou vektorové operátory gradientu a divergence,   Laplaceův operátor a    složky polohového vektoru    

 

Dosazením těchto vztahů do výrazu pro    obdržíme

 

 

První z integrálů vyskytujících se na pravé straně získané rovnosti je však nulový. Podle Gaussovy-Ostrogradského věty (viz též [1]) můžeme totiž např. psát

 

 

kde symbolem    označujeme povrch koule o poloměru  r  a se středem v počátku souřadnic.  Vzhledem ke kvadratické integrovatelnosti (důsledek prvního Bornova postulátu) musí vlnová funkce  y  v asymptotické oblasti klesat dostatečně rychle k nule,    kde    Integrand plošného integrálu na levé straně Gaussovy-Ostrogradského věty proto v asymptotické oblasti splňuje

 

 

a klesá tedy k nule rychleji než    Na druhé straně element povrchu koule o poloměru  r  je úměrný kvadrátu  r,    Počítaný integrál proto v asymptotické oblasti klesá k nule rychleji než reciproká hodnota poloměru  r,  a jeho limita je tedy nulová.

 

Pro střední hodnotu rychlosti můžeme tedy psát

 

.

 

Tento vztah je možno ještě dále upravit na konečný tvar

 

uvědomíme-li si, že

 

 

a podle modifikované verze Gaussovy-Ostrogradského věty (viz též [1])

 

 

Pomocí stejných argumentů, jakých jsme použili výše, však již snadno ukážeme, že plošný integrál na pravé straně poslední rovnosti konverguje v nekonečnu k nule.

 

Literatura

[1]           REKTORYS, K., aj. Přehled užité matematiky. 4. vyd. Praha: SNTL, 1981. 1139 s. s. 230-232.

 

 

( )


Předchozí     Následující