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薛定諤方程


薛定諤方程描述了非相對論量子力學中粒子的運動,最早由埃爾溫·薛定諤寫下。含時薛定諤方程由下式給出

 ih(partialPsi(x,y,z,t))/(partialt)=[-(h^2)/(2m)del ^2+V(x)]Psi(x,y,z,t)=H^~Psi(x,y,z,t),
(1)

其中 h 是約化普朗克常數 h=h/(2pi), Psi 是含時波函式, m 是粒子的質量, del ^2拉普拉斯運算元, V 是勢, 並且 H^~ 是哈密頓算符。不含時薛定諤方程為

 [-(h^2)/(2m)del ^2+V(x)]psi(x,y,z)=Epsi(x,y,z),
(2)

其中 E 是粒子的能量。

這些方程的一維形式如下

 ih(partialPsi(x,t))/(partialt)=[-(h^2)/(2m)(partial^2)/(partialx^2)+V(x)]Psi(x,t)=H^~Psi(x,t),
(3)

 [-(h^2)/(2m)(d^2)/(dx^2)+V(x)]psi(x)=Epsi(x).
(4)

一維薛定諤方程的變體已在各種背景下被考慮,包括以下幾種(其中 u 是波函式的適當無量綱化版本)。對數薛定諤方程由下式給出

 iu_t+del ^2u+uln|u|^2=0
(5)

(Cazenave 1983; Zwillinger 1997, p. 134), 非線性薛定諤方程由下式給出

 iu_t+u_(xx)+/-2|u|^2u=0
(6)

(Calogero and Degasperis 1982, p. 56; Tabor 1989, p. 309; Zwillinger 1997, p. 134) 或

 iu_t+u_(xx)+au+b|u|^2u=0
(7)

(Infeld and Rowlands 2000, p. 126), 以及導數非線性薛定諤方程由下式給出

 iu_t+u_(xx)+/-i(|u|^2u)_x=0
(8)

(Calogero and Degasperis 1982, p. 56; Zwillinger 1997, p. 134).


另請參閱

狄拉克方程

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參考文獻

Calogero, F. 和 Degasperis, A. 譜變換與孤子:求解和研究非線性演化方程的工具。 New York: North-Holland, p. 56, 1982.Cazenave, T. "對數薛定諤方程的穩定解。" Nonlinear Anal. 7, 1127-1140, 1983.Infeld, E. 和 Rowlands, G. 非線性波、孤子和混沌,第二版。 Cambridge, England: Cambridge University Press, 2000.Tabor, M. "NLS 方程。" §7.5.c in 非線性動力學中的混沌和可積性:導論。 New York: Wiley, p. 309, 1989.Zwillinger, D. 微分方程手冊,第三版。 Boston, MA: Academic Press, p. 134, 1997.

在 中被引用

薛定諤方程

請這樣引用

Weisstein, Eric W. "薛定諤方程。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/SchroedingerEquation.html

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