1樓:匿名使用者
量子力學中態疊加的兩個基本觀點是相疊加的態可以擴充套件為n個甚至無窮個,而且疊加是線性的。
若ψ1和ψ2是體系的兩個可能的態,則它們的線性疊加ψ=c1ψ1+c2ψ2也是體系可能的狀態。相疊加的態可以擴充套件為n個甚至無窮個,而且疊加是線性的,疊加係數是復常數。
態疊加原理表明微觀粒子體系是線性系統,它所遵從的運動方程是線性方程。態疊加原理還是表象理論的基礎。量子態的疊加性與經典波的疊加性在加減形式上完全相同,但實質完全不同。
對量子體系的測量表明,量子態有非空和準空之分,在單量子體系的疊加態中至多有一個成分是非空的,而經典波中所有成分都同等實在。
經典向量疊加是物理量的疊加,遵循平行四邊形法則;而態向量無明顯的物理意義且完全由希爾伯特空間中的向量方向決定,與向量長度無關。經典波的疊加是兩列或多列波的疊加,量子態疊加則是同一體系的兩個或多個同時可能的運動狀態的疊加。量子態疊加也不同於數學上將體系的一個波函式按一個基函式完備組,後者要求基函式完備,但量子疊加不需要相疊加的波函式完備。
量子疊加是由微觀粒子波粒二象性引起的或量子疊加反映了微觀粒子的波粒二象性,這種疊加可以解釋微觀粒子的干涉現象。
量子力學中的定態是什麼?態疊加原理是指什麼?
2樓:匿名使用者
量子力學基於幾個假設:
1、描寫微觀態的數學量是希爾伯特空間中的向量,相差一個複數因子的兩個向量描寫同一個狀態。
2、(1)描寫微觀系統物理量的是希爾伯特空間中的厄米算府;(2)物理量對應算符的本徵值(3)物理量的概率和係數的復平方成正比
3、位置算符和動量算符對易關係為[x,p]=ih/2pai
4、微觀系統的狀態隨時間變化滿足薛定諤方程
5、描寫全同粒子系統的態向量對於任意一對粒子調換之後要麼對稱(玻色子)要麼反對稱(費米子)
基於上面這個假設,樓上回答的一切基本上都可以推匯出來,比如不確定關係。另外,這裡不包括相對論。
定態薛定諤方程:
在量子力學中,一類基本的問題是哈密頓算符\hat不是時間的函式的情況。這時,\psi (\vec,t)可以分解成一個只與空間有關的函式和一個只與時間有關的函式乘積,即\psi (\vec,t)=\psi (\vec)f(t)。把它帶入薛定諤方程,就會得到f(t)=\exp。
而\psi(\vec)則滿足如下方程:
\hat\psi(\vec)=e\psi(\vec)
量子力學中求解粒子問題常歸結為解薛定諤方程或定態薛定諤方程。薛定諤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。
薛定諤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旋的描述。當計及相對論效應時,薛定諤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旋。
.薛定諤提出的量子力學基本方程 。建立於 2023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)中運動的薛定諤方程為。
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佈概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,滿足定態薛定諤方程,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定諤方程或定態薛定諤方程。薛定諤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。
薛定諤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旋的描述。當計及相對論效應時,薛定諤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旋。
3樓:匿名使用者
量子力學中的定態:
2023年,玻爾在盧瑟福有核原子模型的基礎上建立起原子的量子理論。按照這個理論,原子中的電子只能在分立的軌道上運動,原子具有確定的能量,它所處的這種狀態叫「定態」,而且原子只有從一個定態到另一個定態,才能吸收或輻射能量。這個理論雖然有許多成功之處,但對於進一步解釋實驗現象還有許多困難。
態疊加原理:
量子的態就是指粒子的在空間中的狀態, 如能量,自旋, 運動,場,等等。 量子的態可以用波函式描述,所以波函式又被稱為態函式。
量子的態是可以線性疊加的, 比如雙縫干涉好了, 干涉光的波函式就是透過縫隙的兩束光的波函式的疊加。 還有比如電子的軌道疊加等等, 也可以用電子態疊加來解釋。
疊加態就是有幾種本徵態疊加在一起的粒子狀態,這時這個狀態是不確定的,只有當一個「測量」被進行的時候, 才會呈現一個被測量到狀態,可能是它的任何一種本徵態。
量子力學裡混合態和疊加態的區別是什麼
4樓:匿名使用者
在沒有增加其他資訊的情況下,你只能對某個系統進行概率性的描述,這樣的系統就是一個混態系統。與之相對的叫做純態,疊加態是純態的一種。純態是可以用一個態矢整體地描述的系統。
混態可以通過將其看成某個更大體系的子系統來描述,而這個更大的體系可以是一個純態,這個過程增加了其他的資訊。
你可能有疑問疊加態不是也是對系統概率性的進行描述嗎?但是對於疊加態,我們總是能在該態本身和與其正交的態作為基矢下進行描述,那麼系統處於該態的概率就是100%,而混態在不加入其他資訊的情況下是沒有與之正交的態的。
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