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書記が数学やるだけ#810 グリーン関数によるスツルム=リウヴィル型固有値問題の解法

    スツルム=リウヴィル型固有値問題については,量子力学において重要なのでここで扱っておく。


    問題

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    説明

    スツルム=リウヴィル型微分方程式については以前に扱ったが,微分方程式のみの知識ではどうしても煩雑になる:


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    ここでブラケット記法について復習:

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    解答

    スツルム=リウヴィル型微分方程式の演算子は自己随伴である。

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    ブラケット記法の意味さえわかれば,両辺を積分して解を求めることができる。

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    先に具体例として,調和振動子について計算してみる。解はnの個数だけ存在し,これは固有関数として表される。

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    一般のスツルム=リウビル型微分方程式は,固有値問題に帰着できる。

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    フーリエ変換を用いて,グリーン関数は以下のように表される。

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    本記事のもくじはこちら:


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