Quantum Mechanics for Engineers
© Leon van Dommelen
Index
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
2
.
3
|
Notations
|
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
:
Notations
21 cm line
derivation :
A.
39
.
5
intro :
A.
39
.
1
:
Notations
Å :
Notations
:
Notations
:
Notations
Abramowitz and Stegun (1965) :
A.
6
.
2
|
A.
6
.
2
|
A.
27
|
A.
29
|
D.
36
.
2
.
1
|
D.
77
|
References
absolute temperature :
6
.
5
|
Notations
absolute value :
2
.
1
|
Notations
absolute zero
nonzero energy :
4
.
1
.
3
requires ground state :
11
.
1
absorbed dose :
14
.
5
.
3
absorption and emission
incoherent radiation :
7
.
8
absorptivity :
6
.
8
acceleration
in quantum mechanics :
7
.
2
.
1
acceptors
semiconductors :
6
.
23
actinides :
5
.
9
.
7
actinoids :
5
.
9
.
7
action :
A.
1
.
3
relativistic :
1
.
3
.
2
activation energy
nuclear fission :
14
.
14
.
1
radicals :
5
.
2
.
6
active view :
A.
19
.
1
activity :
14
.
5
.
3
specific :
see
decay rate
adiabatic
disambiguation :
Notations
quantum mechanics :
7
.
1
.
5
thermodynamics :
11
.
10
adiabatic surfaces :
9
.
2
.
3
adiabatic theorem
derivation :
D.
34
derivation and implications :
A.
16
intro :
7
.
1
.
5
adjoint :
Notations
matrices :
Notations
Aharoni (2000) :
N.
22
|
N.
22
|
References
Aharonov-Bohm effect :
13
.
1
Airy functions
application :
A.
27
connection formulae :
A.
29
graphs :
A.
29
software :
A.
27
alkali metals :
5
.
9
.
7
alkaline metals :
5
.
9
.
7
allowed transition
intro :
7
.
4
.
3
allowed transitions
beta decay :
14
.
19
.
6
.
1
alpha :
see
alpha decay :
14
.
3
data :
14
.
11
.
1
definition :
14
.
3
Gamow/Gurney and Condon theory :
14
.
11
.
1
overview of data :
14
.
3
-
value :
14
.
19
.
5
quantum mechanical tunneling :
14
.
11
alpha particle :
14
.
11
ammonia molecule :
5
.
3
amplitude :
Notations
quantum :
3
.
1
angle :
Notations
angular frequency :
7
.
10
.
4
angular momentum :
4
.
2
addition :
12
.
7
Clebsch-Gordan coefficients :
12
.
7
advanced treatment :
12
.
combination
intro :
7
.
4
.
2
component :
4
.
2
.
2
eigenfunctions :
4
.
2
.
2
eigenvalues :
4
.
2
.
2
conservation in decays :
7
.
4
.
2
definition :
4
.
2
.
1
fundamental commutation relations
as an axiom :
12
.
2
intro :
4
.
5
.
4
ladder operators :
12
.
3
ladders :
12
.
3
normalization factors :
12
.
5
nuclei
data :
14
.
15
operator
Cartesian :
4
.
2
.
1
possible values :
12
.
4
spin :
5
.
4
square angular momentum :
4
.
2
.
3
eigenfunctions :
4
.
2
.
3
eigenvalues :
4
.
2
.
3
symmetry and conservation :
7
.
3
uncertainty :
4
.
2
.
4
anions :
6
.
21
.
6
anomalous magnetic moment :
13
.
4
nucleons
pion explanation :
14
.
9
anti-bonding :
10
.
4
antibonding state
intro :
5
.
3
anticommutator :
A.
15
.
2
antilinear operator :
A.
19
.
2
antiparticles
move backward in time :
A.
14
antisymmetrization requirement :
5
.
6
graphical depiction :
11
.
2
indistinguishable particles :
11
.
2
number of terms :
5
.
7
using groupings :
5
.
7
using occupation numbers :
A.
15
.
1
using Slater determinants :
5
.
7
antiunitary operator :
A.
19
.
2
astronomy
spectral analysis :
6
.
27
.
1
asymptotic freedom
quarks :
7
.
5
.
2
atomic mass
conversion to nuclear mass :
14
.
6
versus nuclear mass :
14
.
19
.
5
atomic mass unit :
14
.
6
atomic matrix element :
7
.
7
.
2
atomic number :
5
.
9
|
14
.
3
atoms
eigenfunctions :
5
.
9
.
2
eigenvalues :
5
.
9
.
2
ground state :
5
.
9
.
3
Hamiltonian :
5
.
9
.
1
Audi et al. (2003) :
Acknowledgments
|
14
.
12
.
6
|
References
Auger effect
Meisner :
N.
35
Auger electrons :
14
.
20
.
6
Avalanche diode :
6
.
26
average
versus expectation value :
4
.
4
.
1
Avogadro's number :
Notations
axial vector :
A.
20
azimuthal quantum number :
4
.
2
.
3
:
Notations
:
Notations
:
Notations
Baierlein (1999) :
Acknowledgments
|
11
.
1
|
11
.
2
|
11
.
14
|
D.
61
|
N.
23
|
N.
25
|
References
Balmer transitions :
4
.
3
.
3
band gap
and Bragg reflection :
N.
9
intro :
6
.
21
.
1
band structure
crossing bands :
10
.
4
detailed germanium structure :
6
.
22
.
5
nearly-free electrons :
10
.
6
widely spaced atoms :
10
.
3
.
2
band theory
electrons per primitive cell :
6
.
21
.
2
intro :
6
.
21
barn :
14
.
17
.
1
.
2
baryon :
5
.
4
baryons :
7
.
5
.
2
basis :
Notations
crystal
intro :
6
.
22
.
5
diamond :
10
.
4
lithium (BCC) :
10
.
3
.
1
NaCl (FCC) :
10
.
2
spin states :
5
.
5
.
6
vectors or functions :
2
.
6
zinc blende (ZnS) :
6
.
22
.
5
battery :
6
.
16
BCC
lithium :
10
.
3
.
1
becquerel :
14
.
5
.
3
Bell's theorem :
8
.
2
cheat :
8
.
2
benzene molecular ring :
5
.
3
Berry's phase :
A.
16
Bertulani (2007) :
14
.
9
|
14
.
9
|
14
.
20
.
3
|
A.
25
.
8
|
A.
25
.
9
|
A.
42
.
2
|
A.
42
.
4
|
A.
45
.
4
|
D.
67
|
N.
14
|
References
beryllium-11
nuclear spin :
14
.
12
.
6
Bessel functions
spherical :
A.
6
.
2
beta :
see
beta decay :
14
.
19
beta-plus decay
definition :
14
.
3
double
explanation :
14
.
19
.
4
electron capture :
14
.
3
electron emission :
14
.
3
energetics
data :
14
.
19
.
2
energy release data :
14
.
19
.
2
Fermi theory :
A.
45
forbidden decays :
14
.
19
.
6
intro :
14
.
3
inverse beta decay :
14
.
3
K or L capture :
14
.
3
lone neutron :
14
.
2
.
2
momentum conservation :
A.
45
.
6
nuclei that do :
14
.
3
overview of data :
14
.
3
positron emission :
14
.
3
-
value :
14
.
19
.
5
superallowed decays :
14
.
19
.
7
von Weizsaecker predictions :
14
.
19
.
4
beta vibration
nuclei :
14
.
13
.
4
.
4
Bethe-von Weizsäcker formula :
14
.
10
.
2
Bethe (1964) :
A.
22
.
8
|
A.
22
.
8
|
A.
22
.
8
|
A.
22
.
8
|
References
Big Bang :
A.
19
.
6
binding energy
definition :
4
.
6
.
6
hydrogen molecular ion :
4
.
6
.
6
hydrogen molecule :
5
.
2
.
6
lithium hydride :
5
.
3
Biot-Savart law :
13
.
3
.
5
derivation :
D.
72
.
8
blackbody radiation :
11
.
14
.
5
intro :
6
.
8
blackbody spectrum :
6
.
8
extended derivation :
11
.
14
.
5
Blatt and Weisskopf (1952) :
14
.
20
.
6
|
14
.
20
.
6
|
References
Blatt and Weisskopf (1979) :
14
.
20
.
6
|
14
.
20
.
6
|
References
Bloch function
nearly-free electrons :
10
.
6
one-dimensional lattice :
10
.
3
.
5
three-dimensional lattice :
10
.
3
.
10
Bloch wave
explanation :
7
.
10
.
5
intro :
6
.
22
.
1
Bloch's theorem :
10
.
3
.
5
body-centered cubic :
see
BCC
Bohm
EPR experiment :
8
.
2
Bohr energies :
4
.
3
.
3
relativistic corrections :
A.
39
Bohr magneton :
13
.
4
Bohr radius :
4
.
3
.
4
Boltzmann constant :
Notations
Boltzmann factor :
11
.
5
bond
covalent :
5
.
11
.
1
hydrogen :
5
.
11
.
3
ionic :
5
.
11
.
5
pi :
5
.
11
.
2
polar :
5
.
11
.
3
sigma :
5
.
11
.
1
Van der Waals :
10
.
1
bond length
definition :
4
.
6
.
6
hydrogen molecular ion :
4
.
6
.
7
hydrogen molecule :
5
.
2
.
6
Born
approximation :
A.
30
.
3
Born series :
A.
31
Born statistical interpretation :
3
.
1
Born-Oppenheimer approximation
and adiabatic theorem :
7
.
1
.
5
basic idea :
9
.
2
.
2
derivation :
9
.
2
diagonal correction :
D.
51
hydrogen molecular ion :
4
.
6
.
1
hydrogen molecule :
5
.
2
.
1
include nuclear motion :
9
.
2
.
3
spin degeneracy :
D.
50
vibronic coupling terms :
D.
51
Borromean nucleus :
14
.
12
.
6
Bose-Einstein condensation
derivation :
11
.
14
.
1
intro :
6
.
6
rough explanation :
6
.
6
.
1
superfluidity :
N.
21
Bose-Einstein distribution
blackbody radiation :
11
.
14
.
5
intro :
6
.
8
canonical probability :
11
.
5
for given energy :
11
.
4
identify chemical potential :
11
.
13
intro :
6
.
7
bosons :
5
.
4
ground state :
6
.
4
symmetrization requirement :
5
.
6
bound states
hydrogen
energies :
4
.
3
.
3
boundary conditions
acceptable singularity :
N.
5
hydrogen atom :
D.
15
across delta function potential :
A.
27
at infinity
harmonic oscillator :
D.
12
hydrogen atom :
D.
15
impenetrable wall :
3
.
5
.
4
radiation :
A.
27
accelerating potential :
A.
27
three-dimensional :
A.
30
unbounded potential :
A.
27
Bq :
14
.
5
.
3
bra :
2
.
3
|
Notations
|
Notations
Bragg diffraction
electrons :
10
.
7
.
2
Bragg planes
Brillouin fragment boundaries :
10
.
3
.
10
energy singularities :
10
.
6
.
2
one-dimensional (Bragg points) :
10
.
3
.
7
X-ray diffraction :
10
.
7
.
2
Bragg reflection
and band gaps :
N.
9
Bragg’s law :
10
.
7
.
2
Breit-Wigner distribution :
7
.
6
.
1
Brillouin zone
first
FCC crystal :
6
.
22
.
5
intro :
6
.
22
.
4
one-dimensional :
10
.
3
.
7
three-dimensional :
10
.
3
.
10
broadband radiation
intro :
6
.
27
.
2
built-in potential :
6
.
24
:
Notations
C
:
Notations
:
Notations
canonical commutation relation :
4
.
5
.
3
canonical Hartree-Fock equations :
9
.
3
.
4
canonical momentum
canonical quantization :
A.
15
.
6
intro :
A.
12
special relativity :
1
.
3
.
2
with a magnetic field :
13
.
1
canonical probability distribution :
11
.
5
canonical quantization :
A.
15
.
6
canonical momentum :
A.
15
.
6
carbon nanotubes
electrical properties
intro :
6
.
21
.
4
intro :
5
.
11
.
4
Carnot cycle :
11
.
9
Cartesian tensors :
A.
4
Casimir force :
A.
23
.
4
cat, Schrödinger’s :
8
.
1
cations :
6
.
21
.
6
Cauchy-Schwartz inequality :
Notations
causality
relativity :
1
.
2
.
2
special relativity :
1
.
2
.
3
causality problem :
A.
15
.
9
centrifugal stretching :
14
.
13
.
4
.
2
chain reaction :
14
.
14
.
1
charge
electrostatics :
13
.
3
.
1
charge annihilation operator :
14
.
18
.
1
charge conjugation
intro :
7
.
3
Wu experiment :
14
.
19
.
8
charge creation operator :
14
.
18
.
1
charge independence
nuclear force :
14
.
1
charge states :
14
.
18
.
1
charge symmetry
example :
14
.
12
.
3
nuclear force :
14
.
1
charge transfer insulators :
6
.
21
.
2
chemical bonds :
5
.
11
covalent pi bonds :
5
.
11
.
2
covalent sigma bonds :
5
.
11
.
1
hybridization :
5
.
11
.
4
ionic bonds :
5
.
11
.
5
polar covalent bonds :
5
.
11
.
3
promotion :
5
.
11
.
4
s
p
hybridization :
5
.
11
.
4
chemical equilibrium
constant pressure :
11
.
12
constant volume :
11
.
12
chemical potential :
11
.
12
and diffusion :
6
.
16
intro :
6
.
14
and distributions :
11
.
13
line up
Peltier cooler :
6
.
28
.
1
microscopic :
11
.
13
chi :
see
Chue (1977) :
A.
11
.
2
|
References
Ci :
14
.
5
.
3
circular polarization
from second quantization :
A.
23
.
4
intro :
7
.
4
.
3
photon wave function :
A.
21
.
6
classical :
Notations
Clausius-Clapeyron equation :
11
.
12
Clebsch-Gordan coefficients :
12
.
7
and Wigner 3j symbols :
N.
13
computing using recursion :
D.
65
explicit expression :
D.
65
coefficient of performance :
11
.
9
coefficients of eigenfunctions
evaluating :
4
.
1
.
6
give probabilities :
3
.
4
.
2
time variation :
7
.
1
.
2
collapse of the wave function :
3
.
4
.
1
collision-dominated regime :
7
.
5
.
3
collisionless regime :
7
.
5
.
3
collisions
dual nature :
7
.
5
.
3
color force :
14
.
1
intro :
7
.
5
.
2
commutation relation
canonical :
4
.
5
.
3
commutator :
4
.
5
definition :
4
.
5
.
2
commutator eigenvalue problems :
12
.
3
commuting operators :
4
.
5
.
1
common eigenfunctions :
4
.
5
.
1
comparative half-life :
14
.
19
.
6
.
3
complete set :
2
.
6
completeness relation :
2
.
7
.
1
complex conjugate :
2
.
1
complex numbers :
2
.
1
component waves :
7
.
10
.
2
components of a vector :
2
.
2
Condon and Odishaw (1958) :
A.
25
.
8
|
A.
25
.
9
|
A.
25
.
9
|
References
Condon and Odishaw (1967) :
A.
25
.
1
|
A.
25
.
8
|
A.
25
.
8
|
A.
25
.
8
|
A.
25
.
9
|
N.
14
|
References
conduction band
intro :
6
.
21
.
1
conductivity
effect of light :
6
.
27
.
5
electrical :