近似方法
二阶修正
二阶修正是在一阶平均之外,系统在微小静态扰动下能量的下一步精细化。一阶假装状态从未改变,二阶则终于把扰动如何弯折状态这件事算了进来——它掺入了少量所有其他未扰动状态。这些「邻居」每一个都贡献一项,而我们要对它们逐一求和。
每一项贡献都有清晰的形态:它等于扰动把该状态与某邻居联系得有多强的平方,再除以该邻居在能量上高出多少。能量越接近、耦合越强的状态贡献最大。由此对基态有一个引人注目的结论:所有其他状态都在它之上,所以每一项贡献都使它的能量降低。最低能级在二阶总是被往下推——一条虽小却可靠的规律。
二阶往往是微扰理论真正大显身手之处,因为它捕捉到一阶完全错过的效应,比如相邻能级如何彼此排斥、原子如何在场中极化。代价是要对可能无穷多的状态求和,精确计算起来可能颇为棘手。它的诚实之处依旧在能量分母上:当两个状态简并时,那个分母归零,朴素的公式就必须由简并微扰理论取而代之。
Eₙ⁽²⁾ = Σ_{m≠n} |⟨m⁽⁰⁾|V|n⁽⁰⁾⟩|² / (Eₙ⁽⁰⁾ − Eₘ⁽⁰⁾)
对所有其他状态求和:耦合的平方除以能隙;对基态而言每一项都使能量降低。
对中间状态的无穷求和原则上是精确的,却很少能算得动。实践中人们将其截断、动用求和规则,或把它改写成一个可解的方程,以免逐一手算每个能级。
又称
另见