量子力學中的定態和本徵態的區別是什麼

2021-03-03 20:27:45 字數 5351 閱讀 2378

1樓:du知道君

指單一元素構成的穩定物質中原子的狀態,例如純淨矽中原子的狀態,相對的有激發態

量子高手進,什麼是本徵態

2樓:喵喵喵

本徵態是專業術語,指聚合物未經任何物質摻雜。

在量子力學中,乙個力學量所可能取的數值,就是它的算符的全部本徵值。本徵函式所描寫的狀態稱為這個算符的本徵態。在自己的本徵態中,這個力學量取確定值,即這個本徵態所屬的本徵值。

算符a作用於函式f(r)上,得出另乙個函式f(r)。若算符a作用於一些特定的函式序列ui(r)上(i=1,2,...)的結果都等於一常量乘同一函式,即ci*f(r)的形式(i=1,2,3,4.......)。

則稱常數ci為算符a的本徵值,fi(r)(原函式)稱為屬於這個本徵值的本徵函式。上式稱為算符a的本徵值方程。

擴充套件資料

1、在理論物理中 若某一物理量a的算符a'作用於某一狀態函式$,等於某一常數a乘以$,即a'$=a$。那麼對$所描述的這個微觀體系的狀態,物理量a具有確定的數值a,a稱為物理量算符a'的本徵值,$稱為a'的本徵態或本徵波函態或者本徵函式。

2、在材料學中 若某種聚合物未經任何物質摻雜則為本徵態。如導電聚合物材料包括本徵導電高分子(未摻雜的導電高分子)和摻雜導電高分子,摻雜後的導電聚合物導電性能有極大的改善。

3樓:不列顛

對乙個體系進行某一物理量的的測量,一般情況下不

同測量會得到不同結果(這些結果屬於本徵態)。如果多次測量得到的結果相同,則稱該體系的狀態為該物理量的本徵態,對應的結果為本徵值。從數學上,乙個系統的所有本徵態相當於希爾伯特空間(乙個無限維的空間)的基矢。

系統任意乙個狀態是希爾伯特空間的乙個向量,該向量一定可以表示為本徵態(基矢)的線性疊加。疊加係數模的平方對應於該狀態下測得屬於某本徵態的本徵值的概率。

《量子力學》中的「本徵函式與波函式」、「本徵值和本徵態」分別是什麼關係?

4樓:小甜甜愛亮亮

在量子力學中, 態就意味著函式, 因為量子力學的狀態是用波函式來描述的, 因此只要是態, 就是波函式.

本徵函式定義很簡單, 如果乙個算符a作用在乙個函式上, 等於乙個常數a乘以這個函式, 就說該函式是這個算符本徵值為a的本徵函式.

如果是非簡併的本徵態, 本徵值和本徵態存在著一一對應的關係. 量子力學中屬於不同本徵值的本徵態一定相互正交(厄公尺算符性質)

如果是簡併的本徵態, 屬於同一本徵值的本徵態的線性組合依然是該算符的本徵態, 不再存在著一一對應的關係. 但依然可以組合成相互正交的本徵函式.

量子力學(quantum mechanics)是研究物質世界微觀粒子運動規律的物理學分支,主要研究原子、分子、凝聚態物質,以及原子核和基本粒子的結構、性質的基礎理論它與相對論一起構成現代物理學的理論基礎。量子力學不僅是現代物理學的基礎理論之一,而且在化學等學科和許多近代技術中得到廣泛應用。

19世紀末,人們發現舊有的經典理論無法解釋微觀系統,於是經由物理學家的努力,在20世紀初創立量子力學,解釋了這些現象。量子力學從根本上改變人類對物質結構及其相互作用的理解。除了廣義相對論描寫的引力以外,迄今所有基本相互作用均可以在量子力學的框架內描述(量子場論)。

量子力學是描述微觀物質的理論,與相對論一起被認為是現代物理學的兩大基本支柱,許多物理學理論和科學如原子物理學、固體物理學、核物理學和粒子物理學以及其它相關的學科都是以量子力學為基礎所進行的。

量子力學是描寫原子和亞原子尺度的物理學理論 [1] 。該理論形成於20世紀初期,徹底改變了人們對物質組成成分的認識。微觀世界裡,粒子不是撞球,而是嗡嗡跳躍的概率雲,它們不只存在乙個位置,也不會從點a通過一條單一路徑到達點b [1] 。

根據量子理論,粒子的行為常常像波,用於描述粒子行為的「波函式」**乙個粒子可能的特性,諸如它的位置和速度,而非確定的特性 [1] 。物理學中有些怪異的概念,諸如糾纏和不確定性原理,就源於量子力學 [1] 。

量子力學 定態與束縛態

5樓:匿名使用者

束縛抄態是指當勢場趨於無窮遠時為無窮大,這時能量是分立的。

定態是能量本徵態,在定態下,一切力學量的本徵值和相對分布是不隨時間改變的,這就是稱之為定態的原因。

所以束縛態一定是定態,而定態不一定是束縛態。

*鄭以松考過了*

參見曾謹言*量子力學導論*第二版137頁

6樓:匿名使用者

束縛態是指波函式在無窮遠處概率為0,不一定是勢場無窮大。

定態是能量本徵態,一切力學量的本徵值和相對分布是不隨時間改變。

束縛能量本徵態一定是定態,定態不一定是束縛態。

量子力學 我有點弄不明白本徵函式和波函式 還有本徵值和本徵態的關係

7樓:

在量子力學中, 態就意味著函式, 因為量子力學的狀態是用波函式來描述的, 因此只要是態, 就是波函式.

本徵函式定義很簡單, 如果乙個算符a作用在乙個函式上, 等於乙個常數a乘以這個函式, 就說該函式是這個算符本徵值為a的本徵函式.

如果是非簡併的本徵態, 本徵值和本徵態存在著一一對應的關係. 量子力學中屬於不同本徵值的本徵態一定相互正交(厄公尺算符性質)

如果是簡併的本徵態, 屬於同一本徵值的本徵態的線性組合依然是該算符的本徵態, 不再存在著一一對應的關係. 但依然可以組合成相互正交的本徵函式.

8樓:電磁

波函式可以由本徵函式疊

加而成。

準確地說,這是量子力學基本假設之一,態是希爾伯特空間的乙個向量,我們用波函式描述時就變成了波矢,而這個空間又由一系列正交的基矢組成,這些基矢可認為是某個力學量算符的本證函式,不同表象空間的基向量是不同的,但態確是一樣的。就好比a向量在直角座標系和球座標系中表述不一樣,但卻是同乙個向量,不同表象空間也有一定的變換關係為正交變換。

對於本徵值本證態的解釋上層樓給的很清楚。

量子力學中,定態與守恆量很迷惑

9樓:匿名使用者

定態是能量本徵態,不含時的力學量在定態下取值分布固定,平均值不隨時間變化。

守恆量指和hamilton量對易且不顯含時間的力學量。在任意狀態下,守恆量的均值都不隨時間變化。

10樓:璧山李蕭

定態即是能量本徵態。與哈密頓量對易的量即為守恆量

量子力學裡混合態和疊加態的區別是什麼

11樓:匿名使用者

在沒有增加其他資訊的情況下,你只能對某個系統進行概率性的描述,這樣的系統就是乙個混態系統。與之相對的叫做純態,疊加態是純態的一種。純態是可以用乙個態矢整體地描述的系統。

混態可以通過將其看成某個更大體系的子系統來描述,而這個更大的體系可以是乙個純態,這個過程增加了其他的資訊。

你可能有疑問疊加態不是也是對系統概率性的進行描述嗎?但是對於疊加態,我們總是能在該態本身和與其正交的態作為基矢下進行描述,那麼系統處於該態的概率就是100%,而混態在不加入其他資訊的情況下是沒有與之正交的態的。

量子力學中的定態是什麼?態疊加原理是指什麼?

12樓:匿名使用者

量子力學基於幾個假設:

1、描寫微觀態的數學量是希爾伯特空間中的向量,相差乙個複數因子的兩個向量描寫同乙個狀態。

2、(1)描寫微觀系統物理量的是希爾伯特空間中的厄公尺算府;(2)物理量對應算符的本徵值(3)物理量的概率和係數的復平方成正比

3、位置算符和動量算符對易關係為[x,p]=ih/2pai

4、微觀系統的狀態隨時間變化滿足薛丁格方程

5、描寫全同粒子系統的態向量對於任意一對粒子調換之後要麼對稱(玻色子)要麼反對稱(費公尺子)

基於上面這個假設,樓上回答的一切基本上都可以推導出來,比如不確定關係。另外,這裡不包括相對論。

定態薛丁格方程:

在量子力學中,一類基本的問題是哈密頓算符\hat不是時間的函式的情況。這時,\psi (\vec,t)可以分解成乙個只與空間有關的函式和乙個只與時間有關的函式乘積,即\psi (\vec,t)=\psi (\vec)f(t)。把它帶入薛丁格方程,就會得到f(t)=\exp。

而\psi(\vec)則滿足如下方程:

\hat\psi(\vec)=e\psi(\vec)

量子力學中求解粒子問題常歸結為解薛丁格方程或定態薛丁格方程。薛丁格方程廣泛地用於原子物理、核物理和固體物理,對於原子、分子、核、固體等一系列問題中求解的結果都與實際符合得很好。

薛丁格方程僅適用於速度不太大的非相對論粒子,其中也沒有包含關於粒子自旋的描述。當計及相對論效應時,薛丁格方程由相對論量子力學方程所取代,其中自然包含了粒子的自旋。

.薛丁格提出的量子力學基本方程 。建立於 2023年。

它是乙個非相對論的波動方程。它反映了描述微觀粒子的狀態隨時間變化的規律,它在量子力學中的地位相當於牛頓定律對於經典力學一樣,是量子力學的基本假設之一。設描述微觀粒子狀態的波函式為ψ(r,t),質量為m的微觀粒子在勢場u(r,t)中運動的薛丁格方程為。

在給定初始條件和邊界條件以及波函式所滿足的單值、有限、連續的條件下,可解出波函式ψ(r,t)。由此可計算粒子的分布概率和任何可能實驗的平均值(期望值)。當勢函式u不依賴於時間t時,粒子具有確定的能量,粒子的狀態稱為定態。

定態時的波函式可寫成式中ψ(r)稱為定態波函式,滿足定態薛丁格方程,這一方程在數學上稱為本徵方程,式中e為本徵值,是定態能量,ψ(r)又稱為屬於本徵值e的本徵函式。

量子力學中求解粒子問題常歸結為解薛丁格方程或定態薛丁格方程。薛丁格方程廣泛地用於原子物理、核物理和固體物理,對於原子、分子、核、固體等一系列問題中求解的結果都與實際符合得很好。

薛丁格方程僅適用於速度不太大的非相對論粒子,其中也沒有包含關於粒子自旋的描述。當計及相對論效應時,薛丁格方程由相對論量子力學方程所取代,其中自然包含了粒子的自旋。

13樓:匿名使用者

量子力學中的定態:

2023年,玻爾在盧瑟福有核原子模型的基礎上建立起原子的量子理論。按照這個理論,原子中的電子只能在分立的軌道上運動,原子具有確定的能量,它所處的這種狀態叫「定態」,而且原子只有從乙個定態到另乙個定態,才能吸收或輻射能量。這個理論雖然有許多成功之處,但對於進一步解釋實驗現象還有許多困難。

態疊加原理:

量子的態就是指粒子的在空間中的狀態, 如能量,自旋, 運動,場,等等。 量子的態可以用波函式描述,所以波函式又被稱為態函式。

量子的態是可以線性疊加的, 比如雙縫干涉好了, 干涉光的波函式就是透過縫隙的兩束光的波函式的疊加。 還有比如電子的軌道疊加等等, 也可以用電子態疊加來解釋。

疊加態就是有幾種本徵態疊加在一起的粒子狀態,這時這個狀態是不確定的,只有當乙個「測量」被進行的時候, 才會呈現乙個被測量到狀態,可能是它的任何一種本徵態。

量子高手進,什麼是本徵態《量子力學》中的本徵函式與波函式本徵值和本徵態分別是什麼關係?

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