Step 1: 섭동 전개
해밀토니안: H^=H^(0)+λH^′
에너지와 상태를 λ의 멱급수로 전개:
En=En(0)+λEn(1)+λ2En(2)+⋯∣n⟩=∣n(0)⟩+λ∣n(1)⟩+λ2∣n(2)⟩+⋯Step 2: 고유값 방정식에 대입
H^∣n⟩=En∣n⟩에 대입:
(H^(0)+λH^′)(∣n(0)⟩+λ∣n(1)⟩+⋯)=(En(0)+λEn(1)+⋯)(∣n(0)⟩+λ∣n(1)⟩+⋯)Step 3: λ의 1차 항 비교
λ1 차수:
H^(0)∣n(1)⟩+H^′∣n(0)⟩=En(0)∣n(1)⟩+En(1)∣n(0)⟩Step 4: ⟨n(0)∣을 왼쪽에서 내적
⟨n(0)∣H^(0)∣n(1)⟩+⟨n(0)∣H^′∣n(0)⟩=En(0)⟨n(0)∣n(1)⟩+En(1)⟨n(0)∣n(0)⟩H^(0)의 에르미트성에 의해 ⟨n(0)∣H^(0)∣n(1)⟩=En(0)⟨n(0)∣n(1)⟩이므로:
En(0)⟨n(0)∣n(1)⟩+⟨n(0)∣H^′∣n(0)⟩=En(0)⟨n(0)∣n(1)⟩+En(1)양변에서 En(0)⟨n(0)∣n(1)⟩가 소거되어:
En(1)=⟨n(0)∣H^′∣n(0)⟩