Skript / lecture notes - Universität Paderborn
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Prof. Dr. Wolf Gero Schmidt<br />
<strong>Universität</strong> <strong>Paderborn</strong>, Lehrstuhl für Theoretische Physik<br />
7 Greenfunktion der Einteilchen–Schrödingergleichung<br />
Green’s Function of the Single-Particle Schrödinger Equation<br />
In the theory of interacting systems the Green’s function, or the propagator, plays a<br />
crucial role. In its basic definition it is a much more complex function than the ”simple”<br />
Green’s function, familiar from the theory of partial differential equations, but many of its<br />
properties do bear a very close relationship to the simple function. It is worthwhile, therefore,<br />
to review the theory of Green’s functions within the framework of the Schrödinger<br />
equation and perturbation theory.<br />
7.1 Definition und Darstellung<br />
Definition and Representation<br />
Es gelte Suppose we have a partial differential equation of the general form<br />
{Ĥ(r) − E}ψ(r) = 0 (7.1)<br />
mit H . . . hermitescher Operator. Dann ist die zugehörige Greenfunktion definiert durch<br />
where Ĥ(r) is a general Hermitian operator. The Green’s function is defined as the<br />
solution of the equation<br />
{Ĥ(r) − E}G(r, r′ ; E) = −δ(r − r ′ ) (7.2)<br />
wobei G(r, r ′ ; E) und ψ(r) den selben Randbedingungen genügen. which also satisfies the<br />
same boundary conditions imposed on the original problem. In other words it satisfies the<br />
same equation and boundary conditions as the wave function ψ(r) but with an additional<br />
”source” at an arbitrary position r ′ . It is this extra degree of freedom which makes the<br />
Green’s function so very useful.<br />
Darstellung mittels EV und EW von Ĥ<br />
Green’s function in terms of the eigenvalues E n and eigenfunctions ψ n (r) of the defining<br />
operator<br />
{Ĥ(r) − E n}ψ n (r) = 0,<br />
Ĥ hermitesch hermitian<br />
⇒ {ψ n } bilden VONS form a complete set<br />
⇒ {ψ n } können als Basis zur Darstellung von G benutzt werden may be used as a basis<br />
to represent G<br />
Ansatz: ansatz<br />
G(r, r ′ ; E) = ∑ n,n ′ G n,n ′ · ψ n (r) · ψ ∗ n ′(r′ ) (7.3)<br />
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