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PROBLEMAS RESUELTOS de MECÁNICA CUÁNTICA
 
Enunciado1

Si Ψ(x) tiene norma unidad y es c un nÚmero complejo que cumpla |c|2 = 1, demostrar que Φ(x) = c·Ψ(x) también tiene norma unidad. Enunciado2

Probar que el operador c·Ân, donde n = 0, 1, 2, ... , tiene vectores propios αi(x) y valores propios c·Âin. Aquí {αi} y {Ai} son los vectores propios y los valores propios, respectivamente, del operador observable  .

Utilizando el resultado del apartado anterior, probar qua el operador f(Â) tiene vectores propios {αi(x)} y valores propios {f(Â)} Enunciado3

Demostrar que, según exige el postulado 1, la cantidad |(αk, Ψt)|2 no varia si se sustituye el vector Ψt(x) por el vector c. Ψt(x) , donde c es un escalar cualquiera que cumple |c|2 = 1. Enunciado 4

Probar que para todo k se verifica la desigualdad
    0 ≤ |(αk, ψt)|2 ≤ 1
Enunciado 5

Probar que si ψt(x) = c·αk(x), donde |c|2 = 1 , la medida de  en el instante t da ciertamente el valor Ak.

Probar que, si la medida de  en el instante t da ciertamente el valor Ak , entonces se cumplirá ψt(x) = c·αk(x), donde |c|2 = 1 Enunciado 6

Si es f(z) una función real cualquiera desarrollable en serie de Taylor demostrar que la esperanza <f(Â)>t de f(Â) en el estado ψt(x, t), viene dada por :



donde {Ak} y {αk(x)} son los valores propios y vectores propios, respectivamente, del operador observable A. Enunciado 7

Utilizando el desarrollo en serie de potencias ya conocido de f(Â), probar directamente que  y f(Â) conmutan.

Utilizando el hecho de  y f(Â) tienen la misma base propiaαi(x) , probar directa mente que  y f(Â) son compatibles. Enunciado 8

Supongamos que  y Ê "casi" poseen una base propia común; concretamente, supongamos que cuando se desarrollan los vectores propios de Ê en función de los vectores propios de Â, se tiene :



a) verificar que este desarrollo es compatible con la ortonormalidad de {αi(x)} y {βi(x)}; es decir, probar que si (αi(x), αj(x)) = δij , también será (βi(x), βj(x)) = δij

b) Desarrollar los vectores propios de  en función de los vectores propios de Ê.
EJERCICIOS RESUELTOS DE MECÁNICA CUÁNTICA - FÍSICA CUÁNTICA
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