分享

如何理解薛定谔方程?

 昵称11935121 2018-05-30

根据量子力学,一个物理系统运动的状态由波函数,或态矢量来描述。

那么下一步就要研究波函数是如何随时间演化的,这就是薛定谔方程。

薛定谔方程最一般的形式可以写成这样:

如果是经典力学的话,我们是用粒子的位置和粒子的动量(相空间中的一点)来描述粒子的运动状态的。粒子在相空间中的演化满足一组联立的动力学方程。

对经典力学来说,我们直接对x, 和p进行运算,而在量子力学里我们要对ψ(x,t)整体进行运算,前者对应一个局域的理论,而后者对应的是一个全局的理论。

刚刚写的那个薛定谔方程是最一般的形式,不仅适用于非相对论情形,也适用于相对论情形,比如狄拉克方程也可以写成这个形式的薛定谔方程,具体细节体现在哈密顿算符H里面。

对氢原子来说,由于氢原子中电子运动的速度很慢,单电子的非相对论性薛定谔方程就够用了。

这里物理问题是由V(x)决定的,氢原子中的电子是库仑势:

最后说一下能量算符E,就是波函数对时间求导的一项:

考虑最简单的波函数,单色平面波:

可计算出:

这里hbar ω就是粒子的能量。因此i hbar对波函数的求导对应的就是能量算符。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多