Ścisłe rozwiązania równania Schródingera są znane tylko dla kilku najprostszych układów (cząstka w pudle, rotator sztywny, oscylator harmoniczny, atom wodoru). Dla większych układów znajdowane są rozwiązania przybliżone (często bardzo dokładne).
Zasada wariacyjna
Dla dowolnej (porządnej) funkcji próbnej p
gdzie Eq oznacza energię stanu podstawowego.
Cząstka o masie m w jednowymiarowym pudle potencjału o długości L = 1.
Funkcja próbna <p = Cifi(x) + 02/2(2)) , gdzie fi(x) = x — x2 72(2) = x2 — x3
Funkcja próbna ip = Ci(x — x2) + C2(22 — x3) ("kandydatka” na funkcję opisującą w przybliżeniu stan cząstki w pudle.
WAŻNE: spełnia warunki brzegowe, które musi spełniać rozwiązanie dla cząstki w pudle o długości L — 1 , czyli v?(0) = 0 i <p(l) — 0)
Ci i C2 parametry o nieznanej wartości liczbowej
(10)
JnWiM + Pa/a(»)](-&)j&[ci/i(»)) + cah{x)]6x
/„‘[ci/iW + c2f2(x)][c1fi(x) + C2f2(x)]dx
(12)
gdzie
//11 cf + 2/112^1 ('2 + //yi<\
5nc, + 2S12C1C2 + S22C2
(13)
(14)
'o ^0
2
(15)