目錄薛定諤方程的含義 薛定諤方程中的符號代表什么 薛定諤方程有什么用 薛定諤方程各個參數的意義 薛定諤方程每一項的物理意義
這個如果你有幸到全國冬令營決賽這個才會考到,我參加過競賽,這里說不了太多,多了你也不明白,只能簡單了:
薛定諤方程是偏二階微分方程,不同的條件下有不同的解。你不需要會解,但要了解解的意義(決賽):它的解是波函數(ψ),解前要假設一個條件(在處理ψ時引入的參數)——亮蔽n、l、m(就是主量子數、角量子數、磁量子數啦,高中里說主量子數是電子層、角量子數是能層、磁量子數是軌道),這樣才有唯一解。
解下來的波函數ψ(r、θ、φ)可以看成是三個變量rθφ的乘積。
我們把它分成兩個函數的乘積:R(r)·Y(θ,φ)。友鍵卜R就叫函數的徑向部分,Y就表示函數的角度部分。波函數本身沒有意義,但它的平方有意義,將它(ψ^2)×體積就是D(r)——徑向分布函數,它與ψ的徑向部分有關。它表示電子在原子核距離內出現的概率密度,而剛剛說的Y平方后就是Y^2,它就叫角度分布函數,描述電子云的出好穗現形狀,如p是啞鈴型等,而ψ2的形象化描述,就是著名的電子云圖。
schr?dinger's
equation分為含時和定態,這個形式可以wikipedia或就能找到,簡言之該方程是關于波函數的微分方程,要更悄檔好的理解這個方程的意義,需要你先了解一下線性代數。
波函數的物理意義就是在態賀某時刻某坐標出現的概率幅,其模的平方表示對應的概率。
下面是我的想法,不一定準確。
你們高中什么化學鍵用到波函數,個人感覺其實就是變相的給薛定諤方程套了個馬甲而已,定態為例,hy=ey(y是波函數,規范寫法應該是羅馬字符,ipad上面打不出來。h是哈密頓算符,里面包含了動能項和勢能項,e是一個能量常數,叫做能量本征態)。我理解的在化學鍵上面用這個,應該是來計算電子被束縛在兩個原子中間(反映在哈密頓算符中的勢能里面)的概率。換句話說,就是先寫出來勢能的函數,然后帶回該微分方程中去寫,帆運派這樣就解出來的波函數的模平方為電子隨坐標的分布概率情況。
薛定諤方程是將物質波的概念和波動方程相結合建立的二階偏微分閉猜方程,可描述微觀粒子的運動,每個微觀系轎輪型統都有一個相應的薛定諤方程式,通過解方程桐州可得到波函數的具體形式以及對應的能量,從而了解微觀的性質。
薛定諤方程的物理意義:描述粒子的波動性、描述粒子的能量、描述粒子的運動軌跡。
1、描述粒子的波動戚沒性:薛定諤方程是一個波動方程,它描述了粒子的波函數隨時間和空間的變化。波函數的模方表示了粒子出現在不同位置的概率分布,薛定諤方程描述了粒子的波動性。
2、描述粒子的能量:薛定諤方程包含了粒子的哈密頓量,它可以用來計算粒子的能量。波函數的能量本征值表示了粒子的能量狀態,因此薛定諤方程模仔鄭描述了粒子的旦頌能量。
3、描述粒子的運動軌跡:薛定諤方程的解可以給出粒子隨時間的演化,可以用來描述粒子的運動軌跡。這種運動軌跡是概率性的,波函數的模方只能描述粒子出現在不同位置的概率分布。
薛定諤方程并不是最重要的,何況有的根本無從解起,最簡單的薛定諤方程無非就是定態薛定諤方程,其核心就是分離變量,將時間與空間分離羨洞談求解,求出本征解(即穩顫含態解)。任何一本量子力學書上都有。
建立薛定諤方程無非就是為了求出粒子的出現幾率,與其費盡兄碰心力的求薛定諤方程,還不如近似化簡理論,通過其他方法具體求解。