Волновая функция - Физический смысл волновой функции

Химия - Волновая функция - Физический смысл волновой функции

28 февраля 2011

Оглавление:
1. Волновая функция
2. Физический смысл волновой функции
3. Принцип суперпозиции квантовых состояний
4. Нормированность волновой функции
5. Философский смысл волновой функции

В координатном представлении волновая функция $\! \Psi$ зависит от координат системы. Физический смысл приписывается квадрату её модуля $\! \left|\Psi\right|^2$ , который интерпретируется как плотность вероятности $~\omega$ обнаружить систему в положении, описываемом координатами $\! x_1=x_{01}, x_2=x_{02}, \ldots , x_n=x_{0n}$ в момент времени $~t$ :

$~\omega = \frac{dP}{dV} = \left|\Psi\right|^2 = \Psi^\ast\Psi$ .

Тогда в заданном квантовом состоянии системы, описываемом волновой функцией $\! \Psi$ , можно рассчитать вероятность $~P$ того, что частица будет обнаружена в любой области пространства конечного объема $~V$ : $P={\int{dP}}={\int\limits_{V} {\omega}dV}={\int\limits_{V}{\Psi^\ast\Psi}dV}$ $~$ .

Следует также отметить, что возможно измерение и разницы фаз волновой функции, например, в опыте Ааронова — Бома.

Волновая функция в различных представлениях

Набор координат, которые выступают в роли аргументов функции, представляет собой полную систему коммутирующих наблюдаемых. В квантовой механике возможно выбрать несколько полных наборов наблюдаемых, поэтому волновая функция одного и того же состояния может быть записана от разных аргументов. Выбранный для записи волновой функции полный набор величин определяет представление волновой функции. Так, возможны координатное представление, импульсное представление, в квантовой теории поля используется вторичное квантование и представление чисел заполнения или представление Фока и др.

Если волновая функция, например, электрона в атоме, задана в координатном представлении, то квадрат модуля волновой функции представляет собой плотность вероятности обнаружить электрон в той или иной точке пространства. Если эта же волновая функция задана в импульсном представлении, то квадрат её модуля представляет собой плотность вероятности обнаружить тот или иной импульс.

<<< Базисный набор

Кайносимметрия >>>

Химики
Бытовая химия
Химические вещества
Химические законы и уравнения
История химии
Лабораторная техника

Химическое машиностроение
Награды в области химических наук
Химическая номенклатура
Химическое образование
Химические общества
Химическая промышленность

Разделы химии
Химические реакции
Химические свойства
Химическая связь
Химические системы
Химические теории