量子力学中的定态是什么?态叠加原理是指什么?
态叠加原理:量子力学中的一个基本原理
态叠加原理:量子力学中的一个基本原理
1913年,玻尔在卢瑟福有核原子模型的基础上建立起原子的量子理论。按照这个理论,原子中的电子只能在分立的轨道上运动,原子具有确定的能量,它所处的这种状态叫“定态”,而且原子只有从一个定态到另一个定态,才能吸收或辐射能量。这个理论虽然有许多成功之处,但对于进一步解释实验现象还有许多困难。
态叠加原理:
量子的态就是指粒子的在空间中的状态, 如能量,自旋, 运动,场,等等。 量子的态可以用波函数描述,所以波函数又被称为态函数。
量子的态是可以线性叠加的, 比如双缝干涉好了, 干涉光的波函数就是透过缝隙的两束光的波函数的叠加。 还有比如电子的轨道叠加等等, 也可以用电子态叠加来解释。
叠加态就是有几种本征态叠加在一起的粒子状态,这时这个状态是不确定的,只有当一个“测量”被进行的时候, 才会呈现一个被测量到状态,可能是它的任何一种本征态。
态叠加原理:量子力学中的一个基本原理
量子力学基于几个假设:
1、描写微观态的数学量是希尔伯特空间中的矢量,相差一个复数因子的两个矢量描写同一个状态。
2、(1)描写微观系统物理量的是希尔伯特空间中的厄米算府;(2)物理量对应算符的本征值(3)物理量的概率和系数的复平方成正比
3、位置算符和动量算符对易关系为[x,p]=ih/2pai
4、微观系统的状态随时间变化满足薛定谔方程
5、描写全同粒子系统的态矢量对于任意一对粒子调换之后要么对称(玻色子)要么反对称(费米子)
基于上面这个假设,楼上回答的一切基本上都可以推导出来,比如不确定关系。另外,这里不包括相对论。
定态薛定谔方程:
在量子力学中,一类基本的问题是哈密顿算符<math>\hat</math>不是时间的函数的情况。这时,<math>\Psi (\vec,t)</math>可以分解成一个只与空间有关的函数和一个只与时间有关的函数乘积,即<math>\Psi (\vec,t)=\psi (\vec)f(t)</math>。把它带入薛定谔方程,就会得到<math>f(t)=\exp{(-iEt/\hbar )}</math>。而<math>\psi(\vec)</math>则满足如下方程:
<math>\hat\psi(\vec)=E\psi(\vec)</math>
量子力学中求解粒子问题常归结为解薛定谔方程或定态薛定谔方程。薛定谔方程广泛地用于原子物理、核物理和固体物理,对于原子、分子、核、固体等一系列问题中求解的结果都与实际符合得很好。
薛定谔方程仅适用于速度不太大的非相对论粒子,其中也没有包含关于粒子自旋的描述。当计及相对论效应时,薛定谔方程由相对论量子力学方程所取代,其中自然包含了粒子的自旋。
.薛定谔提出的量子力学基本方程 。建立于 1926年。它是一个非相对论的波动方程。它反映了描述微观粒子的状态随时间变化的规律,它在量子力学中的地位相当于牛顿定律对于经典力学一样,是量子力学的基本假设之一。设描述微观粒子状态的波函数为Ψ(r,t),质量为m的微观粒子在势场U(r,t)中运动的薛定谔方程为。在给定初始条件和边界条件以及波函数所满足的单值、有限、连续的条件下,可解出波函数Ψ(r,t)。由此可计算粒子的分布概率和任何可能实验的平均值(期望值)。当势函数U不依赖于时间t时,粒子具有确定的能量,粒子的状态称为定态。定态时的波函数可写成式中Ψ(r)称为定态波函数,满足定态薛定谔方程,这一方程在数学上称为本征方程,式中E为本征值,是定态能量,Ψ(r)又称为属于本征值E的本征函数。
量子力学中求解粒子问题常归结为解薛定谔方程或定态薛定谔方程。薛定谔方程广泛地用于原子物理、核物理和固体物理,对于原子、分子、核、固体等一系列问题中求解的结果都与实际符合得很好。
薛定谔方程仅适用于速度不太大的非相对论粒子,其中也没有包含关于粒子自旋的描述。当计及相对论效应时,薛定谔方程由相对论量子力学方程所取代,其中自然包含了粒子的自旋。
量子力学中的定态如何理解?
量子力学中的定态:神秘而稳定的基石 想象一下,量子世界就像一个迷宫,定态就是其中一道隐藏的密码,让人困惑又充满魅力。定态,简单来说,就是量子体系中的一种特殊状态,它赋予粒子一种独特的稳定性,即使在运动中也不释放出电磁辐射,这在经典物理学中显得难以理解。19世纪末,天才物理学家尼尔斯·...
量子力学里波动运动这节到底想讲什么
定态其实就是指的波函数是能量本征态。比如看一个一般的态,假设由两个不同的能量本征态叠加 则ψ(r,t)=C1Exp(-iE1t\/h)ψ1(r)+C2Exp(-iE2t\/h)ψ2(r)则计算任意时刻的空间一点的概率时,就有干涉项C1*C2Exp[i(E1-E2)t\/h]ψ1*(r)ψ2(r)++H.c.当只有两个能级时,这个干涉项是...
【量子力学】分别说明什么样的状态是束缚态、简并态、定态
简并态,同一力学量的同一本征函数有数个本征函数,在某些情况下,这些波函数会分离,呈现解兼并情况,比方说在外加磁场或者电场下,轨道角量子数、自旋角量子数,自旋轨道耦合等都可能解兼并,表现出不同的term、state、configuration 定态,数学上是对薛定谔方程分离时间相关的方程从而得到的关于不显含时间...
什么叫核外电子的定态和激发态?
核外电子的运动状态和空间运动状态是原子物理学中的重要概念。在原子中,电子绕着原子核旋转,同时在原子的外部空间中运动。1. 核外电子的运动状态:核外电子的运动状态主要有两种:定态和激发态。a. 定态:当电子处于原子的基态(或称最低能级)时,它具有确定的能量水平和特定的轨道角动量。在这种情况...
什么是量子力学中的定态?它有什么特性? 什么是量子力学中的守恒量?它...
定态可以理解为能量分布不随时间变化。定态波函数代入薛定谔方程中,可以将坐标与时间变量分离,从而将波函数写成坐标的函数与时间因子的乘积。量子力学中的守恒量可以从证明中看出,只要该力学量算符不显含时间t,并且与哈密顿算符对易,它对应的力学量就是一个守恒量,前面两个假设就是它的性质。PS:我...
谁提出了定态和跃迁的概念
玻尔。定态和跃迁是量子力学中的概念,是由著名物理学家斯勒明格(ErwinSchr?dinger)、海森堡(WernerHeisenberg)和玻尔(NielsBohr)等人共同提出的。在1926年,斯勒明格首先提出了定态的概念,即在量子力学中,一个粒子在一个确定的状态下,具有确定的能量和位置。在以后的研究中,玻尔和海森堡也对定态...
关于《量子力学》里面一些基本概念的理解!!!上帝,澄清我的思维吧...
定态是指不依赖时间的束缚态,束缚态不一定是定态,因为束缚态可能会依赖时间,随时间变化。定态的一切力学量都是守恒量。两个力学量对易说明这两个力学量可同时测量。因为一个波函数可能有多个基态,每个基矢都有一个本征值,但是测量结果跟基态的概率有关,概率大,这个测量值的影响越大。所以平均值...
量子力学中的定态是什么?态叠加原理是指什么? 请详细
4、微观系统的状态随时间变化满足薛定谔方程 5、描写全同粒子系统的态矢量对于任意一对粒子调换之后要么对称(玻色子)要么反对称(费米子)基于上面这个假设,楼上回答的一切基本上都可以推导出来,比如不确定关系.另外,这里不包括相对论.定态薛定谔方程:在量子力学中,一类基本的问题是哈密顿算符\\hat不是...
粒子处于定态意味着什么
当一个粒子处于定态时,它的状态不会改变,这意味着它在一个能量本征态中并将一直保持在该态中。在量子力学中,一个粒子以一定的概率分布在不同的能量本征态中,我们只能知道它存在于哪些态中,而不能确定它处于哪一个态中。当粒子处于一个确定的能量本征态中,这个态就是粒子的定态,而且它将一直...
什么样的状态是定态?
定态:定态是能量取确定值的状态。性质:定态之下不显含时间的力学量的取值几率和平均值不随时间改变。
臾省欣美:[答案] 量子力学中的定态是:微观粒子所处状态中的一种类型的状态.处于定态的微观粒子在空间各处出现的几率不随时间变化,而且具有确定的能量 态叠加原理实际上是在Hilbert空间中 构造一个形式上很像波函数的东西(波函数本身是实空间中的概念 ...
湖里区17660959002: 量子的性质 ?
臾省欣美: ① 态叠加原理:在未观察之前,量子处于叠加态,只有在观察之后,量子的态才被确定下来,且在所有可能的态中,确定下来的态是随机的.② 测不准原理:量子的位置...
湖里区17660959002: 量子力学中什么是定态?其特点是什么? - ?
臾省欣美:[答案] 定态就是波函数当中不含时间项.特点是粒子的分布概率不随时间变化,只和位置有关.
湖里区17660959002: 量子力学的叠加态,是说一个东西可以同时存在两个地方呢,是同时 - ?
臾省欣美: 当然不是啊.一个东西怎么可能同时存在两个地方呢? 只能说不能确定到底存在哪个地方.举一个最简单的粒子.假设一个粒子在t时刻可能出现在两个位置,那么就是由两个态的叠加组成.这个两个态函数前面是分别对应两个系数的,一般的量子力学教材记做C1和C2, 两个数的平方(假如是实数)对应在这个太的概率.那么就是说在t时刻虽然我们不知道到底在哪个地方,但是却知道落在哪个地方的概率是多少.
湖里区17660959002: 量子力学重点 - ?
臾省欣美: (一) 波函数和薛定谔方程 波粒二象性,量子现象的实验证实.波函数及其统计解释,薛定谔方程,连续性方程, 波包的演化,薛定谔方程的定态解,态叠加原理.(二) 一维势场中的粒子 一维势场中粒子能量本征态的一般性质,一维方势...
湖里区17660959002: 什么是量子力学中的定态?它有什么特性? 什么是量子力学中的守恒量?它有什么性质? - ?
臾省欣美: 定态可以理解为能量分布不随时间变化. 定态波函数代入薛定谔方程中,可以将坐标与时间变量分离,从而将波函数写成坐标的函数与时间因子的乘积.量子力学中的守恒量可以从证明中看出,只要该力学量算符不显含时间t,并且与哈密顿算符对易,它对应的力学量就是一个守恒量,前面两个假设就是它的性质.PS:我自己也是初学,所以以上经供参考. 另外应该已经过了LZ考试时间了,不过给个小建议,这都是些极其基础的东西,希望LZ能认真学QM.
湖里区17660959002: 量子力学的态叠加原理在非线性情况下存在吗 - ?
臾省欣美: 按我目前所学,非线性情况应该就不能简单线性叠加.但是量子力学的基本方程薛定谔方程是线性的,这就决定波函数遵守叠加原理.所以至少在本科阶段态叠加原理都是成立的.只要薛定谔方程成立,叠加原理就成立
湖里区17660959002: 粒子处于定态意味着()A、粒子处于概率最大的状态B、粒子处... - 上学吧?
臾省欣美: 首先我得说,量子力学本身很难直观,但是你这两个问题我可以给你打个比方来说明. 有一个苹果,有三个口袋,苹果我放进其中一个口袋了,让你猜.对你来说,这是个概率问题.但是,每个袋子里有苹果的概率是%33.
湖里区17660959002: 什么是量子力学?不要长篇大论!最好几句话 - ?
臾省欣美:[答案] 量子力学(Quantum Mechanics)是研究微观粒子的运动规律的物理学分支学科,它主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论,它与相对论一起构成了现代物理学的理论基础.量子力学不仅是近代物理学的基...