
【化】 time-dependent Schrdinger equation
含时薛定谔方程(Time-dependent Schrödinger Equation)是量子力学中描述微观粒子系统状态随时间演化的核心偏微分方程。其汉英对照关键术语及详细解释如下:
中文术语:含时薛定谔方程
英文术语:Time-dependent Schrödinger Equation
定义:描述量子系统波函数 (psi(mathbf{r}, t)) 随时间变化的方程,形式为: $$ ihbar frac{partial}{partial t} psi(mathbf{r}, t) = hat{H} psi(mathbf{r}, t) $$ 其中:
物理意义:
方程揭示了量子态演化的确定性规律——若已知初始波函数,可预测未来任意时刻的状态。区别于不含时薛定谔方程(仅适用于能量本征态),含时方程适用于非定态系统(如原子受光激发)。
中文 | 英文 | 解释 |
---|---|---|
波函数 | Wave function | 描述量子系统概率幅的复函数 (psi),模平方 ( |
哈密顿算符 | Hamiltonian operator | 算符 (hat{H} = -frac{hbar}{2m} |
abla + V(mathbf{r})),含动能与势能项。 | ||
概率守恒 | Probability conservation | 由方程可导出连续性方程,确保粒子概率总和恒为1。 |
定态解 | Stationary state solution | 当 (hat{H}) 不显含时间时,解可分离变量:(psi(mathbf{r},t) = phi(mathbf{r}) e^{-iEt/hbar})。 |
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含时薛定谔方程是量子力学中描述微观粒子量子态随时间演化的核心方程,其核心定义和特点如下:
含时薛定谔方程是一个偏微分方程,用于计算量子系统的波函数$Psi(mathbf{r}, t)$随时间$t$的变化。其一般形式为: $$ ihbar frac{partial Psi}{partial t} = left( -frac{hbar}{2m} abla + V(mathbf{r}, t) right)Psi $$ 其中:
当势能$V$不依赖时间(即$V(mathbf{r})$)时,可通过分离变量法将波函数写为$Psi(mathbf{r}, t)=psi(mathbf{r})e^{-iEt/hbar}$,此时方程退化为定态薛定谔方程: $$ left( -frac{hbar}{2m} abla + V(mathbf{r}) right)psi = Epsi $$ 定态解中概率分布不随时间变化,$E$为系统能量本征值。
含时薛定谔方程是量子动力学的基石,其地位相当于经典力学中的牛顿第二定律。通过求解该方程,可预测量子系统的演化行为,但实际应用中需结合具体条件选择解析或数值方法。
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