目录薛定谔方程的含义 薛定谔方程中的符号代表什么 薛定谔方程有什么用 薛定谔方程各个参数的意义 薛定谔方程每一项的物理意义
这个如果你有幸到全国冬令营决赛这个才会考到,我参加过竞赛,这里说不了太多,多了你也不明白,只能简单了:
薛定谔方程是偏二阶微分方程,不同的条件下有不同的解。你不需要会解,但要了解解的意义(决赛):它的解是波函数(ψ),解前要假设一个条件(在处理ψ时引入的参数)——亮蔽n、l、m(就是主量子数、角量子数、磁量子数啦,高中里说主量子数是电子层、角量子数是能层、磁量子数是轨道),这样才有唯一解。
解下来的波函数ψ(r、θ、φ)可以看成是三个变量rθφ的乘积。
我们把它分成两个函数的乘积:R(r)·Y(θ,φ)。友键卜R就叫函数的径向部分,Y就表示函数的角度部分。波函数本身没有意义,但它的平方有意义,将它(ψ^2)×体积就是D(r)——径向分布函数,它与ψ的径向部分有关。它表示电子在原子核距离内出现的概率密度,而刚刚说的Y平方后就是Y^2,它就叫角度分布函数,描述电子云的出好穗现形状,如p是哑铃型等,而ψ2的形象化描述,就是著名的电子云图。
schrödinger's
equation分为含时和定态,这个形式可以wikipedia或就能找到,简言之该方程是关于波函数的微分方程,要更悄档好的理解这个方程的意义,需要你先了解一下线性代数。
波函数的物理意义就是在态贺某时刻某坐标出现的概率幅,其模的平方表示对应的概率。
下面是我的想法,不一定准确。
你们高中什么化学键用到波函数,个人感觉其实就是变相的给薛定谔方程套了个马甲而已,定态为例,hy=ey(y是波函数,规范写法应该是罗马字符,ipad上面打不出来。h是哈密顿算符,里面包含了动能项和势能项,e是一个能量常数,叫做能量本征态)。我理解的在化学键上面用这个,应该是来计算电子被束缚在两个原子中间(反映在哈密顿算符中的势能里面)的概率。换句话说,就是先写出来势能的函数,然后带回该微分方程中去写,帆运派这样就解出来的波函数的模平方为电子随坐标的分布概率情况。
薛定谔方程是将物质波的概念和波动方程相结合建立的二阶偏微分闭猜方程,可描述微观粒子的运动,每个微观系轿轮型统都有一个相应的薛定谔方程式,通过解方程桐州可得到波函数的具体形式以及对应的能量,从而了解微观的性质。
薛定谔方程的物理意义:描述粒子的波动性、描述粒子的能量、描述粒子的运动轨迹。
1、描述粒子的波动戚没性:薛定谔方程是一个波动方程,它描述了粒子的波函数随时间和空间的变化。波函数的模方表示了粒子出现在不同位置的概率分布,薛定谔方程描述了粒子的波动性。
2、描述粒子的能量:薛定谔方程包含了粒子的哈密顿量,它可以用来计算粒子的能量。波函数的能量本征值表示了粒子的能量状态,因此薛定谔方程模仔郑描述了粒子的旦颂能量。
3、描述粒子的运动轨迹:薛定谔方程的解可以给出粒子随时间的演化,可以用来描述粒子的运动轨迹。这种运动轨迹是概率性的,波函数的模方只能描述粒子出现在不同位置的概率分布。
薛定谔方程并不是最重要的,何况有的根本无从解起,最简单的薛定谔方程无非就是定态薛定谔方程,其核心就是分离变量,将时间与空间分离羡洞谈求解,求出本征解(即稳颤含态解)。任何一本量子力学书上都有。
建立薛定谔方程无非就是为了求出粒子的出现几率,与其费尽兄碰心力的求薛定谔方程,还不如近似化简理论,通过其他方法具体求解。