当前课程知识点:量子力学(上) > 第三章 一维势场中的粒子 > 3.1一维运动问题的一般分析 > 3.1.2 关于一维定态薛定谔方程的解的基本定理
下面
我们就从更加解析的角度
来分析定态薛定谔方程的解
在这里有一个基本的定理
叫做朗斯基定理
假设势能 V(x)
是在整个横轴上没有奇点的
ψ1(x) 和 ψ2(x) 都是
一维定态薛定谔方程的解
而且都属于同样的能量
那么就成立这样一个等式
就是这记号 Δ
它的定义就是
这样一个行列式
第一行的两个元素是
ψ1 和 ψ2
第二行是对应着它们的
一阶导数
所以说
把它写成一个表达式
就是这两个的乘积
ψ1 乘以 ψ2 导数
减去这两个的乘积
就是 ψ1 的导数乘以 ψ2
这个量应该是常数
这就是这个定理的内容
它的证明其实蛮简单的
我们首先写下
ψ1(x) 和 ψ2(x) 满足的方程
这就是把定态薛定谔方程
对于 ψ1 和 ψ2 分别地写下来
然后
我们把第二个式子上
乘以 ψ1 减去
第一个式子上乘以 ψ2
这就是构成
这样的一个表达式
我们发觉其实
它可以写成一个全导数
这个导数的第一项
是 ψ1 乘以 ψ2 的一阶导数
第二项是
ψ1 的一阶导数乘以 ψ2
而这个全导数应该等于零
当然这就意味着
括号里边的这个表达式
应该是常数
这个表达式有个名字
叫做 ψ1 和 ψ2 构成的
朗斯基行列式
它的意义是什么呢
如果朗斯基行列式等于零
那么 ψ1 和 ψ2 是线性相关的
而如果
朗斯基行列式不等于零
ψ1 和 ψ2 是线性无关的
所谓的线性相关
对于两个函数而言
就是非常简单的
这两个函数彼此成正比
也就是说
它们互相之间
只差一个常数因子
-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