量子力學中自由粒子的狀態一定是平面波麼

2021-03-03 21:28:37 字數 1796 閱讀 3471

1樓:匿名使用者

不一定,可以是任何平面波的疊加態。

2樓:匿名使用者

平面波原本是機械波中的概念,即在均勻介質中傳播的波長與頻率都是恆內定常數的簡諧波,振動相容位角相同的那些質點都處在同一平面上故稱為平面波,量子力學中的自由粒子借用了這個概念。根據薛定諤方程求解得到自由粒子的波函式,波函式表示式中含有動量和能量。自由粒子的動量和能量都是恆定常數,根據德布羅意假設:

動量恆定對應波長恆定,能量恆定對應頻率恆定,因此自由粒子的動量本徵波函式(本徵解)被稱為平面波。應用不確定關係判定,因為自由粒子動量=常數,所以在一維無限空間自由粒子出現的概率密度處處相等。根據迭加原理,將自由粒子本徵解迭加就得到自由粒子波函式的一般解,此時自由粒子對應的物理模型是——波包。

顯然量子力學中自由粒子對應的波函式可以是平面波也可以是波包。

量子力學中自由粒子的狀態一定是平面波麼?

3樓:匿名使用者

自由粒子就是自由運動的粒子,其波函式的形式是exp(ipr/h+iet/h),

不受外力約束,沿直線運動,並且粒子能量不改變,

所以波函式是沿波平面前進的平面波。(機率是**的)

4樓:匿名使用者

沒錯。雖然絕對「自由」的粒子並不存在...

自由粒子的波函式一定是平面波嗎

5樓:匿名使用者

自由粒子就是沒有任何約束的粒子,這是它和非自由粒子的區別,比如勢井中的粒子就是非自由粒子,因為它受到市場的約束。最後,自由粒子的波函式當然是粒子的波函式。

6樓:匿名使用者

從薛定諤方程抄可解出自由粒子的波函襲數,一般稱為動量本徵函式或者稱本徵解,動

量本徵函式對應平面波模型。根據量子力學的迭加原理,將本徵解迭加得到自由粒子的一般解。因為自由粒子的動量本徵值是連續變化的,所以這裡的迭加就轉化為數學積分,積分結果也是自由粒子的波函式,也就是量子力學理論中定義的自由粒子的「波包」。

波包強度(模方)就是自由粒子在空間最可能出現的位置,即自由粒子在空間的概率密度。因此說自由粒子的波函式存在兩種情況:它可以是平面波也可以是波包。

動量本徵函式對應著 「平面波模型」 ;動量本徵函式迭加後形式的波函式對應著 「波包模型」。

在量子力學中這個公式是自由粒子的平面波函式,那麼這裡複數的右上角 r 代表是常數麼?如果是的話它代

7樓:匿名使用者

r是位置向量,波函式的自變數有空間位置r和時間t

自由粒子的波函式為什麼與微觀粒子不一樣?自由粒子與微觀粒子有什麼區別? 10

8樓:匿名使用者

在量子力學中自由粒子處於無電場的空間,於是薛定諤方程中粒子的電勢能

專u=0,粒子的動量屬與能量都是常數,求解薛定諤方程得到的動量本徵波函式稱為平面波。而一般的微觀粒子是指處於電場中的粒子,薛定諤方程中粒子電勢能u不等於0,求解薛定諤方程得到的本徵波函式一般不是平面波。

9樓:楚辭有情

自由粒子是不受力的copy微觀粒子。

舉個例子,我用電管加電壓讓電子噴出來然後電子噴出來形成的影象是那種有明有暗的條紋狀,原因是這些粒子受了力他們不是自由粒子,所以波函式不符合自由粒子的波函式。反過來,自由粒子不受力,那它在空間中每一點的概率應該是一樣的,而自由粒子的波函式的模的平方算出來是定值印證了這點。受力粒子我們知道在空間的概率發生了變化,不能全相等,而受力粒子的波函式不是自由粒子的波函式,模的平方就不是定值,也相互印證。

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