Элементы квантовой механики. Уравнение Шредингера

Содержание

Слайд 2

Элементы квантовой механики. Уравнение Шрёдингера. Задание состояния частицы в квантовой механике.

Элементы квантовой механики. Уравнение Шрёдингера.

Задание состояния частицы в квантовой механике. Волновая

функция, ее физический смысл как амплитуды вероятности.
Условие нормировки волновой функции. Принцип суперпозиции состояний.
Операторы физических величин. Оператор Гамильтона.
Уравнения Шредингера: временное и стационарное. Квантовые уравнения движения. Квантовые состояния.
Решения уравнения Шредингера. Собственные функции.
Слайд 3

Задание состояния частицы в квантовой механике. Волновая функция, ее физический смысл

Задание состояния частицы в квантовой механике. Волновая функция, ее физический смысл

как амплитуды вероятности.

Состояние частицы в квантовой механике задается волновой функцией (или пси-функцией) Ψ(r,t), зависящей от координат и времени.
Волновая функция – основной носитель информации о корпускулярных и волновых свойствах микрочастиц.
В частном случае свободного движения частицы волновая функция – плоская волна де Бройля:

Слайд 4

Вероятность нахождения частицы в момент времени t с координатами х и


Вероятность нахождения частицы в момент времени t с координатами х и

х+dx, у и у+dy, z и z+dz определяется интенсивностью волновой функции, т. е. квадратом пси-функции.

т.к. Ψ — комплексная функция, а вероятность должна быть всегда действительной и положительной величиной, за меру интенсивности принимается квадрат модуля волновой функции. Ψ* — функция, комплексно сопряженная Ψ.
Вероятность нахождения частицы в элементе объема dV в момент времени t:

Слайд 5

Плотность вероятности, т. е. вероятность нахождения частицы в момент времени t

Плотность вероятности, т. е. вероятность нахождения частицы в момент времени t

в окрестности данной точки пространства. Плотность вероятности — величина, наблюдаемая на опыте, в то время как сама волновая функция, являясь комплексной, наблюдению недоступна.

Вероятность найти частицу в момент времени t в некотором объеме V :

Слайд 6

2. Условие нормировки волновой функции. Принцип суперпозиции состояний. Проинтегрировав это выражение

2. Условие нормировки волновой функции. Принцип суперпозиции состояний.

Проинтегрировав это выражение в бесконечных

пределах, получим вероятность того, что частица в момент времени t находится где-то в пространстве. Это есть вероятность достоверного события, а ее в теории вероятностей считают равной 1.

Волновая функция - объективная характеристика состояния микрочастиц и должна удовлетворять ряду ограничений, и должна быть:
конечной (вероятность не может быть больше единицы); однозначной (вероятность не может быть неоднозначной величиной);
непрерывной (вероятность не может изменяться скачком).

Слайд 7

Если какая-либо система (частица или их совокупность) может находиться в различных

Если какая-либо система (частица или их совокупность) может находиться в различных

состояниях, описываемых волновыми функциями Ψ1,Ψ2,…,Ψn , то она может находиться в состоянии Ψ, описываемом линейной комбинацией этих функций.

Принцип суперпозиции состояний для волновых функций:

Слайд 8

3. Операторы физических величин. Оператор Гамильтона. Самостоятельно

3. Операторы физических величин. Оператор Гамильтона.


Самостоятельно

Слайд 9

4. Уравнения Шрёдингера: временное и стационарное. Квантовые уравнения движения. Квантовые состояния.

4. Уравнения Шрёдингера: временное и стационарное. Квантовые уравнения движения. Квантовые состояния.

Временное уравнение

Шредингера:

В случае стационарного силового поля
волновая функция представляется в виде произведения двух функций: одна – функция только координат, другая – только времени.

Стационарное уравнение Шредингера:

Слайд 10

в Д

в

Д