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Relation de fermeture et Opérateurs linéaires..

Posté par filipoo (invité) 26-09-05 à 18:22

Bonjour,

C'est mon tout premier post et j'ai besoin de votre aide pour résoudre un exercice préparatif à mes futurs cours de mécanique quantique.
Voici la source de mon problème.

On considère les fonctions de \mathbb{R} dans \mathbb{R} et mieux de  \mathbb{R} dans  \mathbb{C} définit par:
         \mathbb{R}==> \mathbb{C}    
f=|f>: x |==> f(x)
rapidement décroissantes. Sur cet espace, on définit le produit scalaire:
<f|g>= \int_{-\infty}^{+\infty} dxf*(x)g(x) ( avec f*(x) le conjugué de f(x) )
On considère également les généralisations de |x_n> tel que
\delta_x: \mathbb{R}===>\mathbb{C}
        y ==========>\delta_x(y)= \delta(x-y)
\delta(x) est la fonction de Dirac.

a) Montrer que pour une fonction f continue: <x|f>=f(x) et interpréter ce résultat.

b) On généralise l'opérateur position X par X|f> tel que :
\mathbb{R} ===> \mathbb{C}
x =====> (Xf)(x) = xf(x)
Montrer que les fonctions \delta_x = |x> sont les vecteurs propres de X:
                                        X|x> = x|x>
Montrer que X est hermitique.
Calculer <x|y> pour x différent de y.

c)En se servant de :
\forall x \in \mathbb{R},
f(x)= \int_{-\infty}^{+\infty} dy \delta(x-y) f(y)
pour des fonctions lisses.
Montrer que l'opérateur identité agissant sur les fonctions f (=|f>) peut se réécrire:
1= \int_{-\infty}^{-\infty} dy|y><y| (relation de fermeture).

d) On définit également l'opérateur D de dérivation par (Df)(x) = <x|D|f> = f'(x)
Montrer que l'opérateur -iD est hermitique.
Calculer <x|D|y>
On définit les vecteurs propres de -iD par:
                             -iD|k>
En insérant une relation de fermeture dans l'expression <y|-iD|k>, trouver une équation différentielle vérifiée par la fonction f_k(y)=<y|k>
La résoudre et en déduire <y|k>.
En déduire ce que vaut l'opérateur A = \int_{-\infty}^{+\infty} dk |k><k|

e)Calculer la norme de |x> et de |k>
f)On pose f(x)= <x|f> et g(k)= <k|f>. Exprimer g(k) en fonction de f(x).

Merci d'avance!

Posté par filipoo (invité)re : Relation de fermeture et Opérateurs linéaires.. 27-09-05 à 20:21

J'ai finalement réussi à faire la première question mais j'aurais vraiment besoin d'aide pour la question b).

Merci



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