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固态物理学是通过量子力学、晶体学、电磁学和冶金学等方法研究刚性物质或固体。它是凝聚态物理学的最大分支。
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物理代写|固体物理代写Solid-state physics代考|Boundary Conditions
The wave function itself has no physical interpretation, however, the square of its absolute magnitude $|\Psi(x, t)|^2$ evaluated at a particular place and at a particular time is proportional to the possibility of finding the particle at that time. The probability density $|\Psi(x, t)|^2$ is positive and real and is taken equal to $\Psi^*(\boldsymbol{r}, t) \Psi(\boldsymbol{r}, t)$. The wave function $\Psi$ can take on negative values but probability density is always be positive. Besides fulfilling the normalization condition a solution of the time independent Schrödinger equation must obey the following boundary conditions.
- The wave function must be continuous and single valued.
- $\frac{\partial \psi}{\partial x}, \frac{\partial \psi}{\partial y}$ and $\frac{\partial \psi}{\partial z}$ must be continuous and single valued everywhere.
- The integral of the square modulus of the wave function over all values $x$ must be finite
$$
\int \psi^* \psi \mathrm{d} \tau=\text { finite }
$$
that is the wave function must be square integrable. This condition means that wave function must be normalizable that is wave function must go to zero as $x(y, z) \rightarrow \pm \infty$ in order that $\int|\Psi|^2 \mathrm{~d} \tau$ over all space is finite constant.
The boundary conditions ensure that the probability of finding the particle in the vicinity of any point is unambiguously defined rather than having two or more possible values. Thus the wave function is single valued and continuous. If $\psi(x)$ and $(\mathrm{d} \psi / \mathrm{d} x)$ are not single valued, finite then the same is true for $\Psi(x, t)$. Since the given formula for calculating the expectation values of position and momentum contains $\Psi(x, t)$ and $\frac{\partial \Psi}{\partial t}$. We observe that in any of these cases we might not obtain finite and definite values when we evaluate measured quantities.
The first derivative of the wave function with respect to position coordinates must be continuous every where except where there is an infinite discontinuity in the potential. We know any function always has an infinite derivative whenever it has a discontinuity. Let us consider the time independent Schrödinger Eq. (4.67) in one dimension
$$
\frac{\mathrm{d}^2 \Psi}{\mathrm{d} x^2}=\frac{2 m}{\hbar^2}(V-E) \psi
$$
for finite $V, E$ and $\psi,\left(\mathrm{d}^2 \psi / \mathrm{d} x^2\right)$ is finite. This in turn requires (d $\psi / \mathrm{d} x$ ) to be continuous. A finite discontinuity in $(\mathrm{d} \psi / \mathrm{d} x)$ implies an infinite discontinuity in $\left(\mathrm{d}^2 \psi / \mathrm{d} x^2\right)$ and from the Schrödinger equation in $V(x)$.
物理代写|固体物理代写Solid-state physics代考|Hydrogen Atom
Consider the hydrogen atom as a system of two interacting particles, the interaction being due to Coulomb attraction of their electrical charges. Let the charge on the nucleus is $Z q$ and the charge on the electron is $-q$. The potential energy of the system in the absence of the external field is
$$
V(r)=-\frac{Z q^2}{\left(4 \pi \varepsilon_0\right) r}
$$
in which $r$ is the distance between the electron and the nucleus.
Let $m_1$ and $m_2$ are the masses of nucleus and the electron, respectively. If we write for the Cartesian coordinates of the nucleus and the electrons $x_1, y_1, z_1$ and $x_2, y_2, z_2$, respectively, the Hamiltonian of the hydrogenic atoms has the form
$$
H=\frac{p_1^2}{2 m_1}+\frac{p_2^2}{2 m_2}+V(r)=E
$$
The Schrödinger wave equation is $$
\frac{1}{m_1}\left(\frac{\partial^2 \Psi}{\partial x_1^2}+\frac{\partial^2 \Psi}{\partial y_1^2}+\frac{\partial^2 \Psi}{\partial z_1^2}\right)+\frac{1}{m_2}\left(\frac{\partial^2 \Psi}{\partial x_2^2}+\frac{\partial^2 \Psi}{\partial y_2^2}+\frac{\partial^2 \Psi}{\partial z_2^2}\right)+\frac{2}{\hbar^2}[E-V] \Psi=0
$$
Here wave function $\Psi$ refers to the complete system with six coordinates. Equation (4.73) can be separated into two, one of which represents the translational motion of a molecule as a whole and the other, the relative motion of the two particles. For this, consider new variables $X, Y, Z$ which are Cartesian coordinates of the centre of mass of the system and $r, \theta$ and $\varphi$ of the polar coordinates of the second particle relative to the first. These coordinates are related to the Cartesian coordinates of the two particles by the equations
$$
\begin{gathered}
X=\frac{m_1 x_1+m_2 x_2}{m_1+m_2} \
Y=\frac{m_1 y_1+m_2 y_2}{m_1+m_2} \
Z=\frac{m_1 z+m_2 z_2}{m_1+m_2} \
x=x_2-x_1=r \sin \theta \cos \varphi \
y=y_2-y_1=r \sin \theta \sin \varphi \
z=z_2-z_1=r \cos \theta
\end{gathered}
$$
固体物理代写
物理代写|固体物理代写Solid-state physics代考|Boundary Conditions
波函数本身没有物理解释，但是，它的绝对大小的平方 $|\Psi(x, t)|^2$ 在特定地点和特定时间评估的值与在该 时间找到粒子的可能性成正比。概率密度 $|\Psi(x, t)|^2$ 是正实数，取等于 $\Psi^*(\boldsymbol{r}, t) \Psi(\boldsymbol{r}, t)$. 波函数 $\Psi$ 可以 取负值，但概率密度始终为正。除了满足归一化条件外，与时间无关的薛定谔方程的解还必须遵守以下边 界条件。
- 波函数必须是连续的和单值的。
- $\frac{\partial \psi}{\partial x}, \frac{\partial \psi}{\partial y}$ 和 $\frac{\partial \psi}{\partial z}$ 必须是连续的并且处处都是单值的。
- 波函数的平方模对所有值的积分 $x$ 必须是有限的
$$
\int \psi^* \psi \mathrm{d} \tau=\text { finite }
$$
即波函数必须是平方可积的。这个条件意味着波函数必须是可归一化的，即波函数必须归零为 $x(y, z) \rightarrow \pm \infty$ 为了使 $\int|\Psi|^2 \mathrm{~d} \tau$ 在所有空间上都是有限常数。
边界条件确保在任何点附近找到粒子的概率被明确定义，而不是有两个或更多可能的值。因此波函数是单 值连续的。如果 $\psi(x)$ 和 $(\mathrm{d} \psi / \mathrm{d} x)$ 不是单值的，有限的那么同样适用于 $\Psi(x, t)$. 由于用于计算位置和动 量期望值的给定公式包含 $\Psi(x, t)$ 和 $\frac{\partial \Psi}{\partial t}$. 我们观察到，在任何这些情况下，当我们评估测量量时，我们可 能无法获得有限和确定的值。
波函数相对于位置坐标的一阶导数在任何地方都必须是连续的，除了势能中存在无限不连续的地方。我们 知道，任何函数只要有不连续点，就总是有无穷导数。让我们考虑时间无关的薛定谔方程。(4.67) 一维
$$
\frac{\mathrm{d}^2 \Psi}{\mathrm{d} x^2}=\frac{2 m}{\hbar^2}(V-E) \psi
$$
对于有限 $V, E$ 和 $\psi,\left(\mathrm{d}^2 \psi / \mathrm{d} x^2\right)$ 是有限的。这又需要 $(\mathrm{d} \psi / \mathrm{d} x)$ 是连续的。中的有限不连续性 $(\mathrm{d} \psi / \mathrm{d} x)$ 意味着无限不连续 $\left(\mathrm{d}^2 \psi / \mathrm{d} x^2\right)$ 从薛定谔方程 $V(x)$.
物理代写|固体物理代写Solid-state physics代考|Hydrogen Atom
将氢原子视为两个相互作用粒子的系统，相互作用是由于它们的电荷的库仑吸引。让原子核上的电荷是 $Z q$ 电子上的电荷是 $-q$. 在没有外场的情况下系统的势能是
$$
V(r)=-\frac{Z q^2}{\left(4 \pi \varepsilon_0\right) r}
$$
其中 $r$ 是电子与原子核之间的距离。
让 $m_1$ 和 $m_2$ 分别是原子核和电子的质量。如果我们写下原子核和电子的笛卡尔坐标 $x_1, y_1, z_1$ 和 $x_2, y_2, z_2$ ，氢原子的哈密顿量分别具有以下形式
$$
H=\frac{p_1^2}{2 m_1}+\frac{p_2^2}{2 m_2}+V(r)=E
$$
辠定谔波动方程是
$$
\frac{1}{m_1}\left(\frac{\partial^2 \Psi}{\partial x_1^2}+\frac{\partial^2 \Psi}{\partial y_1^2}+\frac{\partial^2 \Psi}{\partial z_1^2}\right)+\frac{1}{m_2}\left(\frac{\partial^2 \Psi}{\partial x_2^2}+\frac{\partial^2 \Psi}{\partial y_2^2}+\frac{\partial^2 \Psi}{\partial z_2^2}\right)+\frac{2}{\hbar^2}[E-V] \Psi=0
$$
这里的波函数 $\Psi$ 指具有六个坐标的完整系统。方程 (4.73) 可以分为两个，一个表示分子整体的平移运 动，另一个表示两个粒子的相对运动。为此，考虑新变量 $X, Y, Z$ 这是系统质心的笛卡尔坐标和 $r, \theta$ 和 $\varphi$ 第二个粒子相对于第一个粒子的极坐标。这些坐标通过方程式与两个粒子的笛卡尔坐标相关
$$
X=\frac{m_1 x_1+m_2 x_2}{m_1+m_2} Y=\frac{m_1 y_1+m_2 y_2}{m_1+m_2} Z=\frac{m_1 z+m_2 z_2}{m_1+m_2} x=x_2-x_1=r \sin \theta \cos \varphi y=y_2
$$
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金融工程代写
金融工程是使用数学技术来解决金融问题。金融工程使用计算机科学、统计学、经济学和应用数学领域的工具和知识来解决当前的金融问题，以及设计新的和创新的金融产品。
非参数统计代写
非参数统计指的是一种统计方法，其中不假设数据来自于由少数参数决定的规定模型；这种模型的例子包括正态分布模型和线性回归模型。
广义线性模型代考
广义线性模型（GLM）归属统计学领域，是一种应用灵活的线性回归模型。该模型允许因变量的偏差分布有除了正态分布之外的其它分布。
术语 广义线性模型（GLM）通常是指给定连续和/或分类预测因素的连续响应变量的常规线性回归模型。它包括多元线性回归，以及方差分析和方差分析（仅含固定效应）。
有限元方法代写
有限元方法（FEM）是一种流行的方法，用于数值解决工程和数学建模中出现的微分方程。典型的问题领域包括结构分析、传热、流体流动、质量运输和电磁势等传统领域。
有限元是一种通用的数值方法，用于解决两个或三个空间变量的偏微分方程（即一些边界值问题）。为了解决一个问题，有限元将一个大系统细分为更小、更简单的部分，称为有限元。这是通过在空间维度上的特定空间离散化来实现的，它是通过构建对象的网格来实现的：用于求解的数值域，它有有限数量的点。边界值问题的有限元方法表述最终导致一个代数方程组。该方法在域上对未知函数进行逼近。[1] 然后将模拟这些有限元的简单方程组合成一个更大的方程系统，以模拟整个问题。然后，有限元通过变化微积分使相关的误差函数最小化来逼近一个解决方案。
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随机分析代写
随机微积分是数学的一个分支，对随机过程进行操作。它允许为随机过程的积分定义一个关于随机过程的一致的积分理论。这个领域是由日本数学家伊藤清在第二次世界大战期间创建并开始的。
时间序列分析代写
随机过程，是依赖于参数的一组随机变量的全体，参数通常是时间。 随机变量是随机现象的数量表现，其时间序列是一组按照时间发生先后顺序进行排列的数据点序列。通常一组时间序列的时间间隔为一恒定值（如1秒，5分钟，12小时，7天，1年），因此时间序列可以作为离散时间数据进行分析处理。研究时间序列数据的意义在于现实中，往往需要研究某个事物其随时间发展变化的规律。这就需要通过研究该事物过去发展的历史记录，以得到其自身发展的规律。
回归分析代写
多元回归分析渐进（Multiple Regression Analysis Asymptotics）属于计量经济学领域，主要是一种数学上的统计分析方法，可以分析复杂情况下各影响因素的数学关系，在自然科学、社会和经济学等多个领域内应用广泛。
MATLAB代写
MATLAB 是一种用于技术计算的高性能语言。它将计算、可视化和编程集成在一个易于使用的环境中，其中问题和解决方案以熟悉的数学符号表示。典型用途包括：数学和计算算法开发建模、仿真和原型制作数据分析、探索和可视化科学和工程图形应用程序开发，包括图形用户界面构建MATLAB 是一个交互式系统，其基本数据元素是一个不需要维度的数组。这使您可以解决许多技术计算问题，尤其是那些具有矩阵和向量公式的问题，而只需用 C 或 Fortran 等标量非交互式语言编写程序所需的时间的一小部分。MATLAB 名称代表矩阵实验室。MATLAB 最初的编写目的是提供对由 LINPACK 和 EISPACK 项目开发的矩阵软件的轻松访问，这两个项目共同代表了矩阵计算软件的最新技术。MATLAB 经过多年的发展，得到了许多用户的投入。在大学环境中，它是数学、工程和科学入门和高级课程的标准教学工具。在工业领域，MATLAB 是高效研究、开发和分析的首选工具。MATLAB 具有一系列称为工具箱的特定于应用程序的解决方案。对于大多数 MATLAB 用户来说非常重要，工具箱允许您学习和应用专业技术。工具箱是 MATLAB 函数（M 文件）的综合集合，可扩展 MATLAB 环境以解决特定类别的问题。可用工具箱的领域包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波、仿真等。