Ist die Elektronenwellenfunktion, die während der Photonenemission definiert ist

Ich habe den Begriff Quantensprung gehört, um den (sofortigen?) Übergang von einem Orbital mit höherer Energie zu einem Orbital mit niedrigerer Energie zu beschreiben. Ich verstehe jedoch, dass diese Übergangszeit jetzt in bestimmten Experimenten quantifiziert wurde.

Es ist also kein Sprung? Ist die Elektronenwellenfunktion während dieses Übergangs definiert?

Kommentar zur Frage (v1): Um die Frage zu fokussieren, wäre es großartig, wenn Sie einen Verweis einfügen könnten, entweder darauf, wo Sie dies gelernt haben, oder auf die Quantifizierungsexperimente.

Antworten (2)

Wenn zwei ansonsten unabhängige Systeme für kurze Zeit interagieren, dann haben sie vor und nach der Interaktion einen bestimmten Zustand, aber nicht während der Interaktion. Während der Interaktion hat nur das aus beiden bestehende gemeinsame System einen wohldefinierten Zustand und Verlauf (im Tensorprodukt der beiden Zustandsräume).

Diese gemeinsame Evolution beginnt mit psi_1 Tensor psi_2 und endet mit einer Überlagerung vieler davon, von denen eine mit der durch die Bornsche Regel berechneten Wahrscheinlichkeit realisiert wird.

Bevor die Interaktion abgeschlossen ist und die Natur die Wahl getroffen hat, welches Ergebnis produziert werden soll, gibt es nur die Überlagerung. Keine der an der Überlagerung teilnehmenden Möglichkeiten ist vor Abschluss der Wechselwirkung und dem Zusammenbruch der Teilfolge (aufgrund der Wechselwirkung mit der Umgebung) definitiv – daher ist die Zuordnung von Wellenfunktionen während dieser Zeit völlig willkürlich und daher falsch.

Dies gilt insbesondere für einen Quantensprung. Das System hat wohldefinierte Zustände vor und nach dem Sprung, aber während des Sprungs ist nur der Zustand eines größeren Systems bedeutungsvoll, das zumindest einige Freiheitsgrade vom elektromagnetischen Feld enthält.

Es ist also kein Sprung? Ist die Elektronenwellenfunktion während dieses Übergangs definiert?

Lassen | ψ + ⟩ Und | ψ − ⟩ die Wellenfunktionen des Elektrons vor und nach dem Quantentransfer. Sie haben also eine Überlagerung der Wellenfunktionen

| Ψ ⟩ = A ( T ) | ψ + ⟩ + B ( T ) | ψ − ⟩ und wir wissen, dass die Norm dieser Superposition 1 sein muss. Wir können auch annehmen

| Ψ T = 0 ⟩ = | ψ + ⟩

Und

| Ψ T = T ⟩ = | ψ − ⟩

Aufgrund der Einschränkung von “ | Ψ ⟩ “ = 1 das wissen wir also A ( T ) 2 + B ( T ) 2 = 1 ⇒ B ( T ) 2 = 1 − A ( T ) 2

Bei "Sprung" sind die Funktionen a, b Stufenfunktionen. Aber statt step geht eine beliebige Funktion wofür A ( T ) 2 + B ( T ) 2 = 1 . Das könnte zum Beispiel sin and cos sein, aber es gibt noch ein paar andere.

Da haben Sie es: Die Wellenfunktion des Elektrons im Übergangszustand ist die Überlagerung der Wellenfunktionen vor und nach dem Übergang, gewichtet mit einer Übertragungsfunktion. Um die genaue Natur der Übertragungsfunktion zu bestimmen, muss man in die QED eintauchen.

Ist "Sie haben also eine Überlagerung der Wellenfunktionen" a priori gerechtfertigt? Ansonsten gibst du im Grunde die Antwort an diesem Punkt. Andererseits kenne ich die Definition des "Quantensprungs" nicht wirklich, da ich erwartet hatte, dass die Antwort einen Beobachtungsprozess beinhalten würde.
@NickKidman: In Bezug auf QED ist die Wellenfunktion eines Teilchens die Überlagerung aller möglichen Zustände, die es zu einem bestimmten Zeitpunkt haben kann, und was sich ändert, sind die Amplituden jeder dieser elementaren Wellenfunktionen. Versuchen Sie auch, einen "Quantensprung" als Tunnelprozess zu verstehen, insbesondere nicht als Tunnelprozess zwischen Orbitalzuständen, sondern als Tunneln in ein freies Elektron, das Energie von einem virtuellen Photon borgt, dann zurück in einen niedrigeren Energiezustand tunnelt und Energie zurückgibt zum virtuellen Photon und Emittieren der Differenz als echtes Photon.
Auch die Abstraktion eines Teilchens, das sich nur in einem reinen Zustand befindet, ist eine mathematische Idealisierung. In der Praxis ist jede reelle Wellenfunktion eine Überlagerung von. Alle diese in QED und QCD gefundenen Korrekturen sind nichts anderes als die Beiträge zusätzlicher überlagerter Wellenfunktionen zum idealen, reinen Zustand des einfachen Modells.
Ist es in QED die Interferenz von Phi+ und Phi- während des Übergangs in gewissem Sinne, die das ausgehende Photonenpaket erzeugt?
@sonardude: Wow, gute Frage. Ich habe ehrlich gesagt noch nie über dieses Problem nachgedacht. Ich muss auch zugeben, ich bin „nur“ ein Experimentator. Aber wenn ich das nächste Mal die Gelegenheit habe, mit jemandem aus der QED-Theoriegruppe zu sprechen, werde ich sein oder ihr Gehirn darüber anzapfen. Aber ich wäre nicht überrascht, wenn Sie die Interferenz der Wellenfunktionen auswerten würden, würden Sie eine Oszillation im Wahrscheinlichkeitsfluss sehen, die wie ein Emitter für ein Photon wirken würde.
Warum Danke. Ich würde denken, dass die Form von a (t) und b (t) die Größe und Form des Photonenpakets beeinflussen würde. Gib mir Bescheid.
-1: (Entschuldigung) Sie haben keine Überlagerung der beiden Zustände, sie sind nicht überlagert - sie sind mit dem ausgehenden Photonenzustand verschränkt. Ihre relative Phase ist nicht sinnvoll. Diese Antwort ist völlig falsch.
@RonMaimon: Dir ist klar, dass Verschränkung ein Zustand der Überlagerung ist? Die Messung an einem der verschränkten Teilchen lässt seine Wellenfunktion kollabieren, wodurch auch die Wellenfunktion des anderen Teilchens in den dazu orthogonalen Zustand kollabiert. Auch jeder reine Zustand kann trivial durch die Überlagerung aller möglichen Zustände beschrieben werden, die mit einer Delta-Funktion verschachtelt sind, die sich auf diesem bestimmten reinen Zustand befindet (und in der Natur gibt es so etwas wie einen reinen Zustand nicht, dies ist nur ein idealisiertes Bild).
@datenwolf: Die Wellenfunktion ist nicht nur eine Summe über Atomzustände. Es ist eine Überlagerung des Zustands |1> und der Zustände |0,k>, wobei k ein kontinuierlicher Impulsparameter für das ausgehende Photon ist. Die Wellenfunktion ist eine komplexe Zahl psi_1 und eine komplexe Funktion von k psi_0(k). Es sind nicht zwei komplexe Zahlen. Nichts, was Sie oben gesagt haben, ändert dies, und diese Antwort ist immer noch völlig falsch. Um es klar zu sagen, a ist in Ordnung, aber b muss eine Funktion von k sein, und die Einheitlichkeitsbedingung beinhaltet und integral über b.
Während des Übergangs (und des Verursachens) findet eine Dynamik statt, was bedeutet, dass diese Antwort viel zu einfach ist.
Ist die Elektronenwellenfunktion, die während der Photonenemission definiert ist
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v