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폭이 L인 1차원 무한 퍼텐셜우물에 갇힌 전자의 파동함수에서 확률의 규… | [변리사 1차] 13년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[변리사 1차] 13년 1회차
폭이 L인 1차원 무한 퍼텐셜우물에 갇힌 전자의 파동함수에서 확률의 규격화(normalization)로부터 구한 진폭을 A라 할 때, 폭을 절반으로 줄인 우물의 파동함수 진폭은?
1
A
2
2A
3
A / 2
4
A / √2
5
√2 A
해설

무한 퍼텐셜 우물의 바닥상태 파동함수는 규격화 조건에 의해 진폭이 우물 폭의 제곱근에 반비례하므로, 폭을 절반으로 줄이면 진폭은 2\sqrt{2}배가 된다.

폭 LL인 우물에서 규격화 조건 ∫0LA2sin⁡2 ⁣(nπxL)dx=A2⋅L2=1\displaystyle\int_0^L A^2\sin^2\!\left(\dfrac{n\pi x}{L}\right)dx = A^2\cdot\dfrac{L}{2}=1로부터 A=2LA=\sqrt{\dfrac{2}{L}}이다.

폭이 L/2L/2인 우물의 진폭은 A′=2L/2=2 2L=2 AA' = \sqrt{\dfrac{2}{L/2}} = \sqrt{2}\,\sqrt{\dfrac{2}{L}} = \sqrt{2}\,A이다.

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