The modified airy function approximation applied to the double-well potential
Notice bibliographique
Résumé
The single harmonic oscillator and double-well potentials are important systems in quantum mechanics. The single harmonic oscillator is the paradigm in physics and is taught in nearly all beginner undergraduate classes, while the double-well potential illustrates the two important principles of quantum tunneling and linear superposition. While exact analytical solutions of the Schrödinger equation exist for both of these potentials, they are also employed to benchmark the use of approximate techniques, which may be the only recourse for more complicated potentials. In this paper, we review the Wentzel–Kramers–Brillouin (WKB) approximation for both these potentials. While this approximation is known for its accurate energies, we will instead emphasize how poor the WKB wave functions are. The inaccuracy of the WKB wave functions will then motivate us to adopt the lesser-known Modified Airy Function (MAF) approximation, which alleviates the deficiencies of the WKB wave functions. We will review the MAF solution to the simple harmonic oscillator potential and then apply the MAF to the double-well potential. We find accurate eigenvalues and, more importantly, very accurate wave functions. We conclude with the suggestion that an introduction to the MAF should be included in undergraduate courses to complement the WKB.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».