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薛定谔方程


薛定谔方程描述了非相对论量子力学中粒子的运动,最早由埃尔温·薛定谔写下。含时薛定谔方程由下式给出

 ih(partialPsi(x,y,z,t))/(partialt)=[-(h^2)/(2m)del ^2+V(x)]Psi(x,y,z,t)=H^~Psi(x,y,z,t),
(1)

其中 h 是约化普朗克常数 h=h/(2pi), Psi 是含时波函数, m 是粒子的质量, del ^2拉普拉斯算子, V 是势, 并且 H^~ 是哈密顿算符。不含时薛定谔方程为

 [-(h^2)/(2m)del ^2+V(x)]psi(x,y,z)=Epsi(x,y,z),
(2)

其中 E 是粒子的能量。

这些方程的一维形式如下

 ih(partialPsi(x,t))/(partialt)=[-(h^2)/(2m)(partial^2)/(partialx^2)+V(x)]Psi(x,t)=H^~Psi(x,t),
(3)

 [-(h^2)/(2m)(d^2)/(dx^2)+V(x)]psi(x)=Epsi(x).
(4)

一维薛定谔方程的变体已在各种背景下被考虑,包括以下几种(其中 u 是波函数的适当无量纲化版本)。对数薛定谔方程由下式给出

 iu_t+del ^2u+uln|u|^2=0
(5)

(Cazenave 1983; Zwillinger 1997, p. 134), 非线性薛定谔方程由下式给出

 iu_t+u_(xx)+/-2|u|^2u=0
(6)

(Calogero and Degasperis 1982, p. 56; Tabor 1989, p. 309; Zwillinger 1997, p. 134) 或

 iu_t+u_(xx)+au+b|u|^2u=0
(7)

(Infeld and Rowlands 2000, p. 126), 以及导数非线性薛定谔方程由下式给出

 iu_t+u_(xx)+/-i(|u|^2u)_x=0
(8)

(Calogero and Degasperis 1982, p. 56; Zwillinger 1997, p. 134).


另请参阅

狄拉克方程

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参考文献

Calogero, F. 和 Degasperis, A. 谱变换与孤子:求解和研究非线性演化方程的工具。 New York: North-Holland, p. 56, 1982.Cazenave, T. "对数薛定谔方程的稳定解。" Nonlinear Anal. 7, 1127-1140, 1983.Infeld, E. 和 Rowlands, G. 非线性波、孤子和混沌,第二版。 Cambridge, England: Cambridge University Press, 2000.Tabor, M. "NLS 方程。" §7.5.c in 非线性动力学中的混沌和可积性:导论。 New York: Wiley, p. 309, 1989.Zwillinger, D. 微分方程手册,第三版。 Boston, MA: Academic Press, p. 134, 1997.

在 Wolfram|Alpha 中被引用

薛定谔方程

请这样引用

Weisstein, Eric W. "薛定谔方程。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/SchroedingerEquation.html

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