Gleichung für die Wahrscheinlichkeitsamplitude eines freien Teilchens bei einer mittleren Position, einer mittleren Geschwindigkeit und der Masse des freien Teilchens? [geschlossen]

Die Unschärferelation kann mit der Gleichung ausgedrückt werden σ X σ P H 4 π mit σ X ist die Unsicherheit in der Position, σ P die Ungewissheit im Momentum ist, und H die Plankenkonstante zu sein. Die Unsicherheit der Geschwindigkeit wäre durch die Gleichung gegeben σ v = σ P M mit σ v wobei die Unsicherheit in Geschwindigkeit und M Masse sein. Die Unschärferelation könnte also auch durch die Gleichung ausgedrückt werden σ X σ v M H 4 π .

Angenommen, sowohl die Unsicherheit der Position als auch die Unsicherheit des Impulses sind beide minimal, wie lautet die Gleichung für die Wahrscheinlichkeitsamplitude eines freien Teilchens an einer ausgewählten Position und Impuls, wenn die mittlere Position und der mittlere Impuls dieses Teilchens gegeben sind?

Antworten (1)

Eine übliche Definition der Wellenfunktion eines freien Teilchens ist einfach ψ ( X ) = exp ( ich k X ) . Dies entspricht natürlich einem Teilchen mit bestimmtem Impuls, das im Raum unendlich 'verschmiert' ist ( δ P = 0 , δ X = ). Ich nehme an, Sie fragen nach der Wellenfunktion eines freien Teilchens mit der Einschränkung, dass es im Raum lokalisiert ist. Eine eindeutige lokalisierte Teilchenwellenfunktion existiert nicht, weil sie davon abhängt, wie Sie Ihren Hamilton-Operator aufschreiben. Sie können zum Beispiel eine 'Wellenpaket'-ähnliche Wellenfunktion erhalten, definiert als (in 1D):

Ψ ( X , T ) = ( A A + ich T / M ) 3 / 2 e X 2 2 ( A + ich T / M ) .

Was ein Gaußsches Wellenpaket mit Breite ergibt A .

Gibt es eine ähnliche Wellenfunktion, die den Teilchenimpuls betrifft?
Sie können die Fourier-Transformation verwenden, um die Wellenfunktion im Impulsraum zu erhalten, es stellt sich heraus, dass sie eine sehr ähnliche Form hat, aber die Breite wird durch ersetzt A δ X . Siehe diese Wiki-Seite .
Meinst du den mit ψ ( k , T )
richtig, es sind sowohl Impuls- als auch Ortsraumlösungen gegeben.