10.1 Übergangswahrscheinlichkeit

Hier soll nun H(0) zeitunabhängig sein.

 (0)          (  i  (0)       )
U  (t,t0) = exp - hH   .(t- t0)

Das Eigenwertproblem von H(0) sei des weiteren gelöst; wir kennen also Eigenvektoren |a> mit H(0)|a> = Ea(0)|a>. Definiere die BOHRsche Frequenz wab = 1
h(Ea(0) - Eb(0)) und das Übergangsmatrixelement V ab(t) = <a|V (t)|b>. Das System befinde sich zur Zeit t0 im H(0)-Eigenzustand |a>. Wir suchen die Wahrscheinlichkeit, das System zur Zeit t im H(0)-Eigenzustand |b> zu finden:

                         | oo  sum  <           >|2
Wa'-->b(t) = |<b|U(t,t0)| a>|2 = ||  b| U (n)(t,t0)| a ||
                          n=1

            | integral t                |2
W (a1'-->)b(t) =-12||  exp(iwbat)Vba(t)dt||
          h  t0

Zusammenfassung:
Betrachten wir H(t) = H(0)(t) + V (t) und den Zustand im Wechselwirkungsbild |y(t)>I = UI(t,t0)|y(t0)>I. Der Entwicklungsoperator erfüllt die Schrödingergleichung:
   @
ih--UI(t,t0) = VI(t)UI(t,t0) mit UI(t0,t0) = 1
  @t

         (0)†         (0)
VI(t) = U  (t,t0)V (t)U  (t,t0)

Wir lösen die Schrödingergleichung iterativ:

|-------------------------|
|              oo  sum   (n)     |
|UI(t,t0) = 1 +   UI  (t,t0) |
--------------n=1---------

H(0) sei zeitunabhängig. Die Übergangswahrscheinlichkeit von Zustand a nach Zustand b ist gegeben durch:

                      | sum  <           >|2
Wa'-->b = |<b|U(t,t0)| a>|2 = ||   b| U (n)(t,t0)| a ||
                       n

|----------------------------------------------------------------------|
|         | integral t                |2           (0)    (0)                    |
|W (a1)'-->b = h2|| exp(iwbat)Vba(t)dt|| mit wab  =_  E-a---E-b und Vab(t) = <a| V (t)| b>
|          t0                                 h                         |
------------------------------------------------------------------------