量子力学第二章2解读
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第二章1.波函数/平面波:(1)频率和波长都不随时间变化的波叫平面波。
(2)如果,粒子受到随时间或位置变化的力场作用,他的动量和能量不再是常量,这时的粒子就不能用平面波来描写。
在一般情况下,我们用一个复函数表示描写粒子的波,并称这个函数为波函数2.自由粒子/粒子的状态:不被位势束缚的粒子叫做自由粒子.3.波函数的几率解释/波恩解释: (1)粒子衍射试验中,如果入射电子流的强度很大,则照片上很快就会出现衍射图样;如果入射电子流强度很小,电子一个一个的从晶体表面上反射,开始它们看起来是毫无规则的散布着,随时间变化在照片上同样出现了衍射图样。
由此可见,实验所显示的电子的波动性是许多电子在同一实验的统计结果,或者是一个电子在许多次相同试验中的统计结果。
(2)波恩提出了统计解释,即:波函数在空间中某一点的强度(振幅绝对值的平方)和该点找到粒子的概率成比例,按照这种解释,描写粒子的波乃是概率波。
4.几率密度: 在t 时刻r 点,单位体积内找到粒子的几率是: ω(r,t) ={dW(r,t)/d τ}= C|Ψ(r,t)|25.平方可积: 由于粒子在空间总要出现(不讨论粒子产生和湮灭情况), 所以在全空间找到粒子的几率应为一,即: C ∫∞|Ψ(r,t)|2d τ= 1 而得常数C 之值为: C = 1/∫∞|Ψ(r,t)|2d τ 若 ∫∞|Ψ(r , t)|2d τ→∞,则 C → 0, 这是没有意义的。
故要求描写粒子量子状态的波函数Ψ必须是绝对值平方可积的函数。
7.归一化: C ∫∞|Φ(x,y,z,t)|2d τ= 1 (波函数乘以一个常数以后,并不改变空间各点找到粒子的概率,不改变波函数的状态) C = 1/∫∞|Φ(x,y,z,t)|2d τ 现把上式所确定的C 开平方后乘以Φ,并以Ψ表示所得函数: Ψ(x,y,z,t)=C ½Φ(x,y,z,t) 在t 时刻 在(x,y,z )点附近单位体积内找到粒子的概率密度是: ω( x,y,z,t) = C|Φ(x,y,z,t)|2故把(1)式改写成 ∫∞|Ψ(r , t)|2d τ=1 把Φ换成Ψ的步骤称为归一化。