Page 9 - 6378
P. 9
Хвильова функція, яка характеризує ймовірність виявлення мікрочастинки в
елементі об’єму повинна бути 1) скінченою (ймовірність не може бути більша за одиницю);
2) однозначною (ймовірність не може бути неоднозначною величиною); 3) неперервною
(ймовірність не може змінюватися стрибкоподібно).
Хвильова функція дозволяє обчислити середні значення фізичних величин, які
характеризують даний мікрооб’єкт. Наприклад, середня відстань має вигляд:
+∞
2
= . (8)
−∞
Хвильова функція задовольняє принципу суперпозиції: якщо система може
знаходитися у різних станах, які описуються хвильовими функціями , , …, , то вона
1
2
також може знаходитися устані, який описується лінійною комбінацією цих функцій (де
( = 1, 2, … ) – довільні, взагалі кажучи, комплексні числа):
Ψ = . (9)
Додавання хвильових функцій (амплітуд ймовірностей), а не ймовірностей (які
визначаються квадратами модулів хвильових функцій) принципово відрізняє квантову
теорію від класичної статистичної теорії, в якій для незалежних подій справедлива теорема
додавання ймовірностей.
41.6. Рівняння Шредінгера як фундаментальне рівняння квантової механіки.
Основне рівняння нерелятивістської квантової механікимає вигляд
ℏ 2
− ∆ + , , , = ℏ , (10)
2
2 2 2
де ℏ = ; – маса частинки; ∆= + + – оператор Лапласа; = −1 – уявна
2 2 2 2
одиниця; , , , – потенціальна функція частинки в силовому полі, в якому вона
рухається; , , , – шукана хвильова функція частинки.
Рівняння доповнюється умовами, які накладаються на хвильову функцію: (1)
,
хвильова функція повинна бути скінченою, однозначною і неперервною; (2) похідні ,
2
, повинні бути неперевними; (3) функція повинна бути інтеґровна; ця умова у
найпростіших випадках зводиться до умови нормування ймовірностей.