= −λω〈n | (î + iĵ) · (rsinθcosϕî + rsinθsinϕĵ + rcosθˆk) 1 √2| m〉= − λω √2〈n | rsinθcosϕ + irsinθsinϕ | m〉Se obtiene:sinθ(sinθcosϕ + isinθsinϕ) = (sinθ) 2 e iϕFinalmente, recordando la forma de los autoestados, separando la parte radial, de la angular y la asimutal, setiene que∫−λω〈n | ⃗ λ · ⃗r | m〉α e iϕ e −inϕ e imϕEsta integral no será nula solamente si 1 − n + m ≠ 0De modo que si ocurre la transición dada.→ n = m + 1El caso de la emisión es igual, a excepción de que debemos operar <strong>con</strong> λ ⃗ ⋆1 , lo que resulta en:∫−λω〈n | ⃗ λ ⋆ · ⃗r | m〉α e −iϕ e −inϕ e imϕHaciendo lo mismo, 1 − m + n = 0Quedando demostrado lo solicitado.→ n = m − 13.1.6 Problema 64 Cuantización Campo Electromagnético4.1 ¿ Qué es el operador de campo electromagnético?4.2 Problemas Resueltos4.2.1 Problema 1a) Muestre que el operador de campo electromagnético cuántico satisface las siguientes relaciones de <strong>con</strong>mutación:[⃗A (op)⃗ k, ⃗ λ, ⃗ A (op)⃗ k ′ , ⃗ λ ′ ]=[⃗A (op)†, A ⃗ ] (op)†⃗ k ′ , ⃗ = 0λ ′⃗ k, ⃗ λ[⃗A (op)⃗ k, ⃗, ⃗ ]A (op)†λ ⃗ k ′ , ⃗ = 2πcλ ′ k δ3 ⃗ ⃗ k, ⃗ k ′λ · ⃗λ ′∗ (688)b) ¿Cuál es el Hamiltoniano del campo electromagnético en términos de A (op)⃗ k, ⃗ λSoluciónTenemos que los operadores actúan de la siguiente manera:y A (op)†⃗ k, ⃗ λ111
( ) 2πc2 1/2⃗A ⃗k, ⃗ λ|N k1,λ 1, N k2,λ 2, ...N kλ ...〉 =λ √ N kλ |N k1λω1...N kλ − 1...〉( )⃗A † 2πc2 1/2⃗ k, ⃗|N k1,λ λ 1, N k2,λ 2, ...N kλ ...〉 =λ √ N kλ + 1|N k1λω1...N kλ + 1...〉Calculo de <strong>con</strong>mutadores:Para demostrar esto, Consideramos:[⃗A (op)⃗ k, ⃗ λ, ⃗ A (op)⃗ k ′ , ⃗ λ ′ ]= 0Entonces tenemos:[A kλ , ⃗ A k ′ λ ′]|..., N kλ...〉 = |N kλ 〉 × .. × [ ⃗ A kλ , ⃗ A k ′ λ ′]|N kλ〉 × ...√⃗A kλAk ⃗ ′ λ ′|N kλ〉 − A ⃗ k⃗ 2πc2 N kλ′ λ ′ Akλ |N kλ 〉 ={ω⃗ λA kλ |N kλ − 1〉 − ⃗ λA k′ λ ′|N kλ − 1〉}= 2πc2 √Nkλ (N kλ − 1){ω⃗ λ · ⃗λ|N kλ − 1〉 − ⃗ λ · ⃗λ|N kλ − 1〉}= 0Calculemos el segundo <strong>con</strong>mutador (Notemos que esto está actuando sobre el ket apropiado, pero solo nosenfocamos en los operadores, sería incorrecto pensar que podemos resolver el <strong>con</strong>mutador por si mismo):[ A ⃗† kλ , A ⃗† k ′ λ] ′ = A ⃗† ⃗ kλA † k ′ λ− A ⃗† † ⃗ ′ k ′ λ ′ Akλ †= ( A ⃗ k⃗ ′ λ ′ Akλ ) † − ( A ⃗ kλAk ⃗ ′ λ ′)†= [ A ⃗ kλAk ⃗ ′ λ ′ − A ⃗ k⃗ ′ λ ′ Akλ ] †= −([ A ⃗ kλ , A ⃗ k′ λ ′])= 0y finalmente queremos demostrar:Para ello, tenemos:[⃗A (op)⃗ k, ⃗, ⃗ ]A (op)†λ ⃗ k′ , ⃗ = 2πcλ ′ k δ3 ⃗ ⃗ k, ⃗ k ′λ · ⃗λ ′∗ (689)[⃗A (op)⃗ k, ⃗, ⃗ ]A (op)†λ ⃗ k′ , ⃗ |N k1λλ 1...N ′ kλ ...〉 = A kλ A † k ′ λ|N ′ kλ − A † k ′ λA ′ kλ |N kλ 〉= 2πc2ω λ · λ′ [(N kλ + 1)|N kλ 〉 − N kλ |N kλ 〉]= 2πc2ω λ · λ′ |N kλ 〉112
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Pero, como sabemos que σ 2 y = 1 y
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(ψ1 (t)ψ 2 (t)) (= e −iHt 10)(4
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Entonces, se obtiene:Lo que se tran
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o también:(Ψ(t) = e −iE( 0)t/ 1
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al resultado general y formamos un
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SolucionesProblema 1:El hamiltonian
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|S 2y = /2〉 = 1 √2(| ↑〉 2 +
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Problema 1:SolucionesConsideremos l
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〈l|a 3 a † |0〉 = 〈l|a 3 |1
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Como hemos notado, obtenemos el mis
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Problemas ExtraDerive en detalle la
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donde hemos introducido el parámet
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⎞Entonces, tenemos dos matrices i
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Problema 1:SolucionesPara resolver
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I 2 =Ahora, podemos calcular I = (I
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Mientras que con el valor original
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Ahora, necesitamos obtener la corre
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V =⎛⎜⎝0 〈2s|V |2p, m = 0〉
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Entonces, nuestro problema se reduc
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3. Un cierto sistema cuántico se e
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V ij = 〈φ i |V |φ j 〉〈1, 0|
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En el caso de b 3 se tiene:ḃ 2 =
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