Rozwiązanie (15.28) przybiera więc postać
<Kr) = c[0) ^, (r)+c(20) ^ 2(r)+c(3° V 3 (r)+c(40) ^ 4 (r), (15.32)
przy czym — powtórzmy to jeszcze raz — funkcje <f> są funkcjami falowymi atomu wodoru w stanie n = 2 i wszystkie są zdegenerowane. Elementy macierzowe (15.12) mają więc konkretną postać
ig = „/.m(r)eFz^/w(r)dV, (15.33)
gdzie założyliśmy, że pole elektryczne jest skierowane wzdłuż osi z. Wykorzystując reguły wyboru, możemy pokazać — jak w paragrafie 16.1 — że znikają wszystkie elementy macierzowe poza
fff.2 = HlA. (15.34)
Elementy te można zapisać jako
Hi2=H{1=eFd, (15.35)
bo funkcje falowe, z którymi mamy do czynienia, są rzeczywiste. W rozpatrywanym teraz przypadku, gdzie N = 4 i znikają wszystkie elementy macierzowe oprócz (15.35), równanie (15.13) sprowadza się do postaci
(E%—E)cl+eFdc2 = 0," |
(15.36) |
eFdc1+(E°2-E)c2 = 0, |
(15.37) |
(E*2-E)c3 = 0, |
(15.38) |
(E°2-E)ca = 0. |
(15.39) |
W oczywisty sposób ten układ równań rozpada się na dwie grupy po dwa równania: w jednej są (15.36) i (15.37), a w drugiej (15.38) i (15.39). Wyznacznik dla (15.36) i (15.37) | |
jest równy | |
I E°2-E eFd 1 1 eFd E°2-E 1 “ ' |
(15.40) |
Staje się on równy zeru, gdy energia przybiera wartość
E± = E°±eFd. (15.41)
Można pokazać, że znak dodatni jest związany z przyporządkowaniem ct = c2, natomiast znak ujemny z ci = — c2. Energia E rośnie lub maleje w stosunku do wartości niezaburzonej o wartość proporcjonalną do natężenia pola F. Równania (15.38) lub (15.39) wymagają, aby energia zaburzona miała tę samą wartość co energia niezaburzona. W szczególności okazuje się, że każda z funkcji falowych 03(r) i <p4(r) jest „właściwą kombinacją liniową". Można to
292