波函數(shù)有什么特點(diǎn)

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波函數(shù)是量子力學(xué)中描寫微觀系統(tǒng)狀態(tài)的函數(shù) 。在經(jīng)典力學(xué)中,用質(zhì)點(diǎn)的位置和動(dòng)量(或速度)來(lái)描寫宏觀質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài),這是質(zhì)點(diǎn)狀態(tài)的經(jīng)典描述方式,它突出了質(zhì)點(diǎn)的粒子性 。
質(zhì)點(diǎn)就是有質(zhì)量但不存在體積或形狀的點(diǎn),是物理學(xué)的一個(gè)理想化模型 。在物體的大小和形狀不起作用,或者所起的作用并不顯著而可以忽略不計(jì)時(shí),我們近似地把該物體看作是一個(gè)只具有質(zhì)量而其體積、形狀可以忽略不計(jì)的理想物體,用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)稱為質(zhì)點(diǎn) 。
什么是函數(shù)什么是波函數(shù)請(qǐng)通俗易懂的解釋函數(shù):參考數(shù)學(xué)中的定義 。波函數(shù):來(lái)源于量子力學(xué)的表述之一的波動(dòng)力學(xué),基本方程是薛定諤方程 。薛定諤方程是一個(gè)波動(dòng)方程,將微觀粒子的行為描述成一種波動(dòng)(概率波),因此,描述微觀粒子行為(量子態(tài)或量子行為)的函數(shù)就被稱為波函數(shù) 。按照量子力學(xué)的哥本哈根解釋,波函數(shù)是一個(gè)復(fù)數(shù)函數(shù),描述粒子或系統(tǒng)在坐標(biāo) r、時(shí)間 t 時(shí)的概率幅度,其模平方表示在坐標(biāo) r、時(shí)間 t 時(shí)找到該粒子的概率 。
記得采納啊
全同粒子體系波函數(shù)有什么特點(diǎn)在同樣的條件下,它們的物理行為完全相同,因此用一個(gè)全同粒子代替另一個(gè),不會(huì)引起物理狀態(tài)的變化 。在經(jīng)典力學(xué)中,可以從粒子運(yùn)動(dòng)的不同軌道來(lái)區(qū)分不同的粒子 。而在量子力學(xué)中,由于波粒二象性,隨著時(shí)間的變化,波在傳播過(guò)程中總會(huì)出現(xiàn)重疊,因此全同粒子在量子力學(xué)中是不可區(qū)分的 。由全同性原理可以推知,全同粒子組成體系的哈密頓算符具有交換對(duì)稱性 。
全同性原理即,全同粒子體系的任何可觀測(cè)量對(duì)于兩粒子交換是對(duì)稱的 。實(shí)際上,全同性原理會(huì)對(duì)全同粒子體系波函數(shù)的形式給予很強(qiáng)的限定,使得波函數(shù)的形式必須滿足交換對(duì)稱性的要求 。
波函數(shù)描述的是什么波函數(shù)ψ
為了理解波函數(shù)ψ與其所描述的粒子的關(guān)系,我們可觀察一個(gè)電子衍射實(shí)驗(yàn) 。
假如電子流的強(qiáng)度非常小,甚至是一個(gè)一個(gè)地射出的,屏上只能顯示出一個(gè)個(gè)的衍射斑點(diǎn),充分表現(xiàn)出粒子的微粒性 。開始時(shí),這些衍射斑點(diǎn)是雜亂無(wú)章的,隨著時(shí)間的延長(zhǎng)衍射斑點(diǎn)逐漸增多,便顯示出規(guī)律性,最終的圖象仍為明暗相間的衍射環(huán),從而又顯示出波動(dòng)性 。
由此可見,電子波動(dòng)性是許許多多獨(dú)立的粒子在完全相同條件下運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,因此波函數(shù)ψ也就是微粒運(yùn)動(dòng)統(tǒng)計(jì)規(guī)律的描述 。
ψ 為波函數(shù) ,是量子力學(xué)中描述核外電子空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的數(shù)學(xué)函數(shù)式,即一定的波函數(shù)表示電子的一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài),這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由于歷史的原因人們稱之為原子軌道 。
波函數(shù)ψ的意義有如下三方面:
(1)波函數(shù)ψ是描述核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的數(shù)學(xué)函數(shù)式 。
(2)每個(gè)波函數(shù)ψ都具有對(duì)應(yīng)的能量E 。同一原子中相同能量狀態(tài)構(gòu)成一個(gè)能級(jí)層 。
(3)波函數(shù)的平方ψ2為幾率密度,代表在t時(shí)刻空間某點(diǎn)附近單位體積內(nèi)電子出現(xiàn)的幾率 。
于是經(jīng)典物理學(xué)中粒子運(yùn)動(dòng)的軌道等概念消失了,代之以核外某空間找到粒子的幾率 。這就是量子力學(xué)與經(jīng)典牛頓力學(xué)的本質(zhì)區(qū)別之一 。
什么是波函數(shù)波函數(shù)指量子力學(xué)中描寫微觀系統(tǒng)狀態(tài)的函數(shù) 。在經(jīng)典力學(xué)中,用質(zhì)點(diǎn)的位置和動(dòng)量(或速度)來(lái)描寫宏觀質(zhì)點(diǎn)的狀態(tài),這是質(zhì)點(diǎn)狀態(tài)的經(jīng)典描述方式,它突出了質(zhì)點(diǎn)的粒子性 。
在量子力學(xué)里,表達(dá)粒子的量子態(tài)的波函數(shù)必須滿足歸一條件,也就是說(shuō),在空間內(nèi)找到粒子的概率必須等于1 。這性質(zhì)稱為歸一性 。
把波函數(shù)的絕對(duì)值二次方解釋為與粒子在單位體積內(nèi)出現(xiàn)的幾率成比例是M.玻恩在E.薛定諤建立波動(dòng)力學(xué)后提出的,被稱為是波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)詮釋 。波函數(shù)所表示的波也常被稱為幾率波 。
由于粒子肯定存在于空間中,因此,將波函數(shù)對(duì)整個(gè)空間積分,就得出粒子在空間各點(diǎn)出現(xiàn)幾率之和,結(jié)果應(yīng)等于1 。
可以用波函數(shù)代替ψ(rr,t)作為波函數(shù),那么波函數(shù)波函數(shù)就滿足條件
這個(gè)條件稱為波函數(shù)的歸一化條件,滿足這個(gè)條件的波函數(shù)ψ(r,t)稱為歸一化波函數(shù) 。
擴(kuò)展資料
一般而言,波函數(shù)是一個(gè)復(fù)函數(shù) 。可是,概率密度是一個(gè)實(shí)函數(shù),空間內(nèi)積分和為1,稱為概率密度函數(shù) 。所以在區(qū)域內(nèi),找到粒子的概率是1 。
因?yàn)榱W哟嬖谟诳臻g,因此在空間內(nèi)找到粒子概率是1,所以積分于整個(gè)空間將得到1 。
假若,從解析薛定諤方程而得到的波函數(shù),其概率是有限的,但不等于1,則可以將波函數(shù)乘以一個(gè)常數(shù),使概率等于1 。或者假若波函數(shù)內(nèi),已經(jīng)有一個(gè)任意常數(shù),可以設(shè)定這任意常數(shù)的值,使概率等于1 。
【波函數(shù)有什么特點(diǎn),什么是函數(shù)什么是波函數(shù)請(qǐng)通俗易懂的解釋】
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