澳门娱乐网址薛定谔方程从数学上看经典力学推导得到量子物理学方程

  新闻资讯     |      2024-06-12 19:28

  澳门娱乐网址薛定谔方程从数学上看经典力学推导得到量子物理学方程问任何一个量子爱好者,什么量子力学的本质?他们首先回答的肯定是薛定谔的猫,接下来呢?可能是薛定谔方程。但是,这个方程究竟是什么澳门太阳游戏网站,为什么它如此重要澳门新莆京游戏大厅澳门第一娱乐娱城官网,以至于任何一个量子物理学家都会把它记在脑海中?这就是我们将在下面讨论的内容澳门新莆京游戏大厅

  所以基本上,薛定谔方程是经典波浪方程的量子力学扩展,给你关于量子力学系统的能量的完整信息。为什么对电子这样的基本粒子使用波浪方程?答案是波粒二象性。

  有些教科书可能会在这个方程中使用余弦函数而不是正弦函数,这与我们所表达的方程是等价的,因为我们是以相对相位计算的。因此,对于φ=90°,我们得到的是余弦函数而不是正弦函数。也就是说,我们可以通过取φ=0°来消除相对相位。

  因此,在我们定义了方程之后,让我们看看当我们将ψ相对于时间(t)和位置(x)进行微分时会发生什么。

  现在澳门娱乐娱城官网,你可能想知道这些方程的好处是什么澳门娱乐网址。但是,仔细一看,我们得出了一些很好的结论。但首先,我们知道,k=2π/λ(λ=波长)。根据德布罗意的关系:

  在上面给出的方程中,你可能会注意到一件事澳门娱乐娱城官网,那就是所有的起始方程澳门第一娱乐娱城官网,都是从经典力学中继承下来的澳门太阳游戏网站,是对应于物体的动能的。而且那是真的。我们还没有在这些方程中加入物体的势能澳门娱乐网址。让我们来做吧。

  我们把量子系统的势能定义为势能算子V,并在三维空间中把它数学地写成V(x澳门太阳游戏网站,y,z澳门第一娱乐娱城官网,t)ψ(x,y,z,t)。

  那么澳门娱乐娱城官网,我们能不能在数学上把时间和空间分开?是可以的,但有一个假设澳门新莆京游戏大厅。我们假设φ是可以分离成时间和空间相关的函数,即u(r)和T(t)。

  还记得随时间变化的动能方程吗?我们将使用该表达式来得到我们的空间无关方程,就像我们得到时间无关方程一样。

  在这篇文章中澳门娱乐网址,我们已经从数学上看到经典力学是如何产生如此重要的量子物理学方程的。这种方法在这里被称为薛定谔方程的自由粒子方法。需要指出的是,尽管读者在互联网上也可能看到一些其他形式的薛定谔方程,但所有的方法基本上都可以归结为或从这几个(不那么)简单的方程中导出。