100 likes | 319 Views
5 Úvod do kvantové mechaniky 5.1 Vlnová funkce 5.2 Operátory 5.3 Časově závislá Schrödingerova rovnice. Duální popis hmoty (částicový a vlnový) → Stav částice popisuje vlnová funkce Její čtverec má význam hustoty pravděpodobnosti výskytu Pravděpodobnost výskytu v objemu V
E N D
5 Úvod do kvantové mechaniky • 5.1 Vlnová funkce • 5.2 Operátory • 5.3 Časově závislá Schrödingerova rovnice Fyzika II, 2014-15, přednáška 6
Duální popis hmoty (částicový a vlnový) → • Stav částice popisuje vlnová funkce • Její čtverec má význam hustoty pravděpodobnosti výskytu • Pravděpodobnost výskytu v objemu V • Normovací podmínka • Jednorozměrný případ: Fyzika II, 2014-15, přednáška 6
5.2 Operátory v kvantové mechanice umožňují určit hodnotu veličiny v určitém stanu ≡ předpis, který funkci z určitého oboru přiřadí funkci z téhož oboru ≡ funkce na množině funkcí Př.Oje obor dvojnásobně derivovatelných funkcí, operátor je derivace Vlastní rovnice operátoru: existuje-li řešení této rovnice, získáme: Y…vlastní funkce operátoru a… vlastní hodnota operátoru Fyzika II, 2014-15, přednáška 6
5.2 Operátory v kvantové mechanice Dynamická veličina a operátor dynamická veličina Q operátor možné hodn. veličiny vlastní hodn. operátoru stavy s danou veličinou vlastní funkce operátoru • reálné vl. hodnoty, tzv. hemitovské operátory • očekávaná hodnota veličiny Q v obecném stavu stavu Y: • Př. očekávaná hodn. veličiny v jejím vlastním stavu ve vlastním stavu
5.3 Časově závislá Schrödingerova rovnice (SCHR) • 5.3.1 Jednorozměrný případ • SCHR je • - základní postulát kvantové mechaniky • - analogická k zákonu • „uvedení“ SCHR (nelze odvodit): • 1. • 2. • + formalismus kvant. mech.: veličina → operátor • tabule a respektuje vln. rov. • čas. záv. SCHR • parc. dif. rovnice pro vln. funkci Y(x,t)
5.3 Časově závislá Schrödingerova rovnice (SCHR) • 5.3.2 Třírozměrný případ • Laplaceův operátor • čas. záv. 3-rozm. SCHR Fyzika II, 2014-15, přednáška 6
5.4 Časově nezávislá Schrödingerova rovnice • Není zvláštní druh SCHR, je to rovnice pro prostorovou část vlnové funkce • Časově nezávislá, tj. stacionární • 5.4.1 Stacionární SCHR v jednorozměrném případě • vyjdeme z: • a předpokládáme, že tabule • časová část vlnové funkce Fyzika II, 2014-15, přednáška 6
5.4.1 Stacionární SCHR v jednorozměrném případě • rovnice pro prostorovou část vln. funkce tabule: • diferenciální rovnice 2. řádu pro ya E • zavedeme operátor hamiltonián • celková vlnová funkce • hust. pravděpodobnosti tabule • hust. pravděpodobnosti ≠ fce (t) → stacionární stavy • stacionární (bezčasová) SCHR (1 - rozm. případ) • rov. pro prostor, část vln. funkce • stacionární SCHR ≡vlastní rovnice operátoru hamiltoniánu Stacionární stavy jsou vlastní stavy energie Fyzika II, 2014-15, přednáška 6
5.4.2 Stacionární SCHR v třírozměrném případě • stacionární SCHR (3 - rozm. případ) Laplaceův operátor kde hamiltonián Fyzika II, 2014-15, přednáška 6
5.5 Vlastnosti vlnové funkce • 5.6 Řešení Schrödingerovy rovnice v jednoduchých případech Fyzika II, 2014-15, přednáška 6