طريقة ريتز
قبل الخوض في التفاصيل، طريقة ريتز هي طريقة مباشرة لإيجاد حل تقريبي لمسألة القيمة الحدية. سميت هذه الطريقة باسم والتر ريتز. وفيما يلي تفاصيل أوسع عن ذلك.
من جهة ثانية، يمكن استخدام طريقة ريتز لتحقيق هذا الهدف. في لغة الرياضيات، هو بالضبط طريقة العناصر المحدودة المستعملة لحساب القيم الذاتية وقيم eigenvalues لنظام Hamiltonton.
إضافةً إلى ذلك، في ميكانيكا الكم، يمكن وصف نظام الجسيمات من حيث «الطاقة الوظيفية» أو هاميلتونيان، والذي سيقيس طاقة أي تكوين مقترح للجسيمات المذكورة. اتضح أن بعض التهيئات المميزة هي أكثر احتمالا من التهيئات الأخرى، وهذا يتعلق بالتحليل الإلكتروني («تحليل الخصائص») لهذا النظام الهاملتوني. ولأنه من المستحيل في كثير من الأحيان تحليل جميع تشكيلات الجسيمات اللانهائية للعثور على واحد بأقل قدر من الطاقة، يصبح من الضروري أن تكون قادرة على تقريب هذه الهاميلتونية بطريقة ما لغرض الحسابات العددية.
مناقشة
من جانب آخر، كما هو الحال مع الأساليب المتباينة الأخرى، يتم اختبار دالة الموجة التجريبية، ، على النظام. يتم اختيار وظيفة التجربة هذه للوفاء بالمتطلبات الحدودية (وأي قيود مادية أخرى). الوظيفة بالضبط غير معروفة. تحتوي الدالة التجريبية على واحد أو أكثر من المعلمات القابلة للتعديل، والتي تكون متنوعة للعثور على تكوين طاقة أقل.
إضافةً إلى ذلك، إذا كانت وظيفة موجة التجريب معروفة بأنها متعامدة مع الحالة الأرضية، فستوفر حدودًا لطاقة بعض الحالة المثارة.
يمكن أن يثبت أن طاقة الحالة الأرضية، ، ترضي عدم مساواة:
إضافةً إلى ذلك، وهذا يعني أن طاقة الحالة الأرضية أقل من هذه القيمة. ستعطي الدالة الموجية التجريبية دائمًا قيمة توقع أكبر من أو تساوي الطاقة الأرضية.
كذلك، وظيفة Ritz ansatz عبارة عن توليفة خطية من N أسس الأساس المعروفة بواسطة معاملات غير معروفة:
مع هاميلتونى معروف، يمكننا كتابة قيمته المتوقعة
، مما يؤدي إلى مجموعة من المعادلات الدنيوية N:
في هذا الإطار، دالات الأساس لا تكون عادةً متعامدة، بحيث يكون لمصفوفة التداخل S عناصر غير صفرية غير متجانسة. إما أو (الاقتران الأول) يمكن استخدامه لتقليل قيمة التوقع. مثلًا، من خلال جعل المشتقات الجزئية لـ فوق ، يتم الحصول على المساواة التالية لكل k = 1، 2... N:
📝 هل في هذه المقالة خطأ؟
إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.
ما رأيك في هذه المقالة؟