当前课程知识点:量子力学(上) > 第二章 波函数与薛定谔方程 > 2.1波函数 > 2.1.8波函数应满足的要求
最后一个问题是
波函数应该满足什么要求
首先我们指出
这个要求是 Ψ(r,t)
应该是处处单值
有限 连续的
至于这个要求如何提出
需要考虑波函数满足
薛定谔方程
薛定谔方程的形式
要到下节才会介绍
但是我们这里
利用这个要求
来解释上面这些条件
第一
谈到单值性
波函数的单值性
指的是波函数
对于动力学变量而言
是单值的
更准确地说
当动力学变量
走完一条封闭的路线
回到出发点的时候
波函数
必须回到原来的值
所谓的动力学变量
就是在薛定谔方程里
出现对它的微分的那些变量
最直接的就是坐标 r
如果我们考虑
二维或者三维空间
那么 r 的变动
就可能在空间中
描出一条封闭曲线
单值性就意味着
当r走完这条封闭曲线的时候
波函数必须回到原来的值
实际上薛定谔方程当中
还有一些变量
并不出现微分
这些变量应该称之为参量
那么波函数对于这些参量
有可能不是单值的
但是这是量子力学中的
另外一类问题
第二条
关于波函数的有限性
如果我们只考虑
波函数的几率解释
那么只要在一个
有限的体积里
几率也是有限的
似乎并不能排除这种可能
也就是说
在三维空间里边
波函数在某些孤立点的地方
是发散的
但是
如果考虑波函数要满足
薛定谔方程的话
导致这种发散的
薛定谔方程
里边的那个势能
是非常奇异的势能
这种奇异的势能
通常不是物理的
我们不予考虑
所以今后我们将要求
波函数处处都是有限的
第三点
谈到波函数的连续性
由于薛定谔方程
是二阶微分方程
这就要求波函数本身
和它的一阶导数
是处处连续的
但是这个要求
经常会有例外
那就是
在物理应用的意义上
我们可能假设
势能在某些点
有无穷大的跃变
那么在这样的地方
波函数本身
仍然要求是连续的
但是
波函数的一阶导数
允许有跃变
由于假设势能有无穷大跃变
是物理学里
经常会采用的一种
近似或者极限情形
所以说
这种情形有实际的意义
同学们应当把它记住
-引言
--引言
-1.1 普朗克的光量子假说
-1.2 玻尔的原子结构模型
-1.3 德布罗意的物质波假说
-第一章 量子力学的历史渊源--第1周作业
-2.1波函数
-第二章 波函数与薛定谔方程--第2周作业
-2.2 薛定谔方程
-第二章 波函数与薛定谔方程--第3周作业
-3.1一维运动问题的一般分析
-第三章 一维势场中的粒子--第4周作业
-3.2 方势阱
-3.3 δ函数势阱
-第三章 一维势场中的粒子--第5周作业
-3.4 线性谐振子
-3.5 一维散射问题
-第三章 一维势场中的粒子--第6周作业
-*3.6 δ势的穿透
-*3.7 周期性势场中的能带结构
--第三章 一维势场中的粒子--第7周作业
-4.1 算符及其运算
-第四章 力学量用算符表示--第8周作业
-4.2 厄密算符的主要性质
-第四章 力学量用算符表示--第9周作业
-4.3 动量本征函数的归一化
-4.4 角动量算符的本征值和本征态
-第四章 力学量用算符表示--第10周作业
-5.1 量子力学中的守恒量
-5.2 对称性与守恒量
-第五章 量子力学中的对称性与守恒量--第11周作业
-5.3 全同粒子系统波函数的交换对称性
-*5.4 Schrödinger图画和Heisenberg图画
-第五章 量子力学中的对称性与守恒量--第12周作业
-6.1 中心力场中粒子运动的一般性质
-*6.2 球无限深势阱
-第六章 中心力场--第13周作业
-6.3 三维各向同性谐振子
-6.4 氢原子和类氢离子
-7.1 带电粒子在电磁场中的薛定谔方程
-*7.2 朗道能级
-*7.3 阿哈罗诺夫-博姆(Aharonov-Bohm)效应