數學原理
定態薛丁格方程
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鏇的描述。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鏇。
方程形式
薛丁格提出的量子力學基本方程 。建立於 1926年。它是一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機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鏇的描述。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鏇。