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歸一條件
鎖定
在
量子力學裏,表達粒子的
量子態的
波函數必須滿足
歸一條件(
歸一化,英語:be normalized),也就是説,在空間內,找到粒子的
概率必須等於1。這性質稱為
歸一性。
[1]
- 中文名
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歸一條件
- 外文名
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be normalized
- 別 名
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歸一化
- 學 科
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量子力學
- 領 域
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量子力學
- 定 義
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找到粒子的概率必須等於1
歸一條件定義
在
量子力學裏,表達粒子的
量子態的
波函數必須滿足
歸一條件(
歸一化,英語:be normalized),也就是説,在空間內,找到粒子的
概率必須等於1。這性質稱為
歸一性。用
數學公式表達,
歸一條件歸一化導引
一般而言,波函數
是一個複函數。可是,
是一個實函數,大於或等於0,稱為“
概率密度函數”。所以,在區域
內,找到粒子的概率
是
既然粒子存在於空間,概率是1。所以,積分於整個一維空間:
假若,從解析
薛定諤方程而得到的波函數
,其概率P是有限的,但不等於1,則可以將波函數
乘以一個常數,使概率P等於1。或者,假若波函數內,已經有一個任意常數,可以設定這任意常數的值,使概率P等於1。
歸一條件歸一化恆定性
給予一個歸一化的波函數。隨着時間的變化,波函數也會改變。假若,隨着時間改變的波函數不再滿足歸一條件,則勢必要重新將波函數歸一化。這樣,歸一常數A變得含時間。很幸運地,滿足薛定諤方程的波函數的歸一性是恆定的.設定波函數
滿足薛定諤方程與歸一條件:
假若,歸一性是恆定的,則概率P不含時間。為了顯示這一點,先計算
:
歸一條件實例
在一維空間內,束縛於區域
內的一個粒子,其波函數是
[2]
計算能夠使波函數歸一化的常數值A。將波函數代入:
積分於整個粒子存在的區域:
稍加運算,
- 參考資料
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1.
Griffiths, David J. Introduction to Quantum Mechanics (2nd ed.). Prentice Hall. 2004: pp. 12–14.
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2.
曾謹言. 量子力學: 卷 I[M]. 科學出版社, 2013.