(6070) חלקיק בטבעת + פוטנציאל, תורת הפרעות 2007B

נתונה חלקיק בעל מסה \( M \) ומטען \( e \) בטבעת חד מימדית בעלת רדיוס \( R \) .
בתור "הפרעה" יוצרים שדה חשמלי \( \mathcal{E} \) הומוגני במקביל למישור הטבעת.

1. רשום את ההמילטוניאן \( \mathcal{H}(\theta,p) \) של המערכת.

2. איזה סימטריות יש למערכת בלי/עם הפרעה.

3. רשום את ההצגה המטריצית של ההמילטוניאן בבסיס המתאים לטיפול הפרעתי.

4. חשב את אנרגית מצב היסוד \( n=0 \) עד סדר שני בהפרעה.

5. חשב את אנרגית המצבים המעוררים \( n>1 \) עד סדר שני בהפרעה.