一个粒子的运动是什么样的
如果把电子理解成三维空间的波包的话,由于电子速度的导数不为0,波包必定会扩散,与实际观测不符合。
所以新的理论提出了,电子是波动性和粒子性叠加的,概率波来决定它走向哪里。
在双缝干涉实验中,声波、光波的干涉会形成强度不断变化的干涉结果,而对于电子来说,一个电子会打在一个地方感光,但是当有足够多的电子打在感光屏时,其组成的图案与波的干涉是类似的。
既然波函数描述的是概率,那么空间各点出现概率之和应该位1,即
也就是波函数的归一化条件
这也是其与经典波的一个原则性区别,经典波的振幅是和波动的能量直接相关的,根本谈不上什么“归一化”
对于一个未归一化的波函数来讲,归一化可实现的条件是
很明显对平方的积分你需要大于等于0,然后如果等于0的话就变成不可能出现了肯定不对。
不过是否归一化并不影响概率分布。
除了归一化中的幅值外,波函数还有相位有不确定性,因为波函数中的指数部分的
不管取多少也不影响其归一化结果,也就是说他们描述的是同一个概率波。
那多个粒子呢?
对于N个粒子来讲,他们的波函数应该有n个参量即
其中的分布表示各个粒子的坐标(极径向量)
此时波函数,表示粒子1在
(r_N,r_N+dr_N)%内的概率
其归一化条件仍然是在全空间积分后等于1
物理学家们通常简记为
(看上去像是和
的内积)
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