🙏 Если вам нравится сайт, подпишитесь на наш Телеграм-канал.
Пространство волновых функций
Квантовое состояние — любое возможное состояние, в котором может находиться квантовая система. Квантовое состояние может быть описано:
в волновой механике — волновой функцией;
в матричной механике — вектором состояния или полным набором квантовых чисел для определённой системы.
Волновая функция — комплексная функция, используемая в квантовой механике для описания состояния системы. Является коэффициентом разложения вектора состояния по базису (обычно координатному).
Множество всех функций, удовлетворяющих требованиям первого постулата называется пространством волновых функций, т.е. пространство функций – это конкретное множество функций. Понятие пространство несет смысл — в нем мы можем задать координаты функции (пространство структурирует объем - x,y,z).
где C1,C2,C3 — коэффициенты разложения (координаты функции)
В пространстве может быть разное множество базисов, соответственно для другого базиса все координаты будут уже другие. Базис задает координаты точек и это может быть любая тройка векторов, даже если между ними не 90°.
Волновые функции называются ортогональными, если выполняется следующее равенство:
−∞∫+∞φ1∗φ2dτ=0,
где dτ — все дифференциалы, которые формируют элемент объема — dxdydz.
Физический смысл: этот интеграл — вероятность перехода системы из функции φ1 в φ2. Эта вероятность равна нулю.
Волновые функции называются нормированными, если выполняется следующее равенство:
−∞∫+∞Ψ∗Ψτ=−∞∫+∞∣Ψ∣2dτ=1
Физический смысл: этот интеграл — вероятность нахождения системы во всем пространстве. Эта вероятность равна единице.
Если волновые функции являются нормированными и ортогональными, то они называются ортонормированным базисом функции. Такие базисы являются наиболее удобными.