波函数英文解释翻译、波函数的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【计】 wave function
【化】 wave function

分词翻译：

函数的英语翻译：

function
【计】 F; FUNC; function

专业解析

波函数（wave function）是量子力学中描述微观粒子状态的数学函数，通常用希腊字母Ψ表示。其核心定义为：在三维空间坐标系中，Ψ(r,t)既是位置矢量r的函数，也是时间t的复函数。该函数满足薛定谔方程：

$$ ihbarfrac{partial}{partial t}Psi(r,t) = hat{H}Psi(r,t) $$

其中$hat{H}$是哈密顿算符，$hbar$为约化普朗克常数。根据玻恩概率诠释，波函数模的平方$|Psi(r,t)|$给出了t时刻粒子出现在位置r处的概率密度。

作为量子态的表征载体，波函数包含以下特性：

叠加原理：多个量子态的波函数可线性组合形成新态，这是量子纠缠现象的基础（参考《量子力学与路径积分》第三章）
归一化条件：全空间积分$int |Psi| dr = 1$保证概率守恒
相位自由度：全局相位变化不影响物理观测结果，但相对相位决定干涉模式

在凝聚态物理领域，布洛赫波函数成功描述了晶体中电子的周期性运动特征（见《固态物理学导论》第5.3节）。实验验证方面，双缝干涉实验中电子波函数的相干性已通过单粒子探测技术获得直接观测证据。

网络扩展解释

波函数是量子力学中描述微观粒子状态的核心数学工具，其物理意义和数学特性如下：

一、基本定义

波函数通常用符号Ψ（x, t）表示，是一个复数函数，包含粒子在时空中的全部量子信息。它通过薛定谔方程随时间演化： $$ ihbar frac{partial Psi}{partial t} = -frac{hbar}{2m} ablaPsi + VPsi $$ 其中 $hbar$ 是约化普朗克常数，$m$ 为粒子质量，$V$ 是势能函数。

二、物理诠释

概率幅
波函数本身无直接物理意义，但其模长平方|Ψ(x, t)|² 表示在位置 $x$ 处、时间 $t$ 时找到粒子的概率密度。例如，在区间 $[a, b]$ 内发现粒子的概率为： $$ P = int_a^b |Psi(x,t)| dx $$
归一化条件
总概率必须为1，因此波函数需满足： $$ int_{-infty}^{infty} |Psi(x,t)| dx = 1 $$

三、量子特性

叠加原理：若 $Psi_1$ 和 $Psi_2$ 是可能的状态，则它们的线性组合 $c_1Psi_1 + c_2Psi_2$（$c_1,c_2$ 为复数）也是有效状态，导致量子干涉现象。
不确定性：波函数的傅里叶变换特性决定了位置与动量无法同时精确测量（海森堡不确定性原理）。

四、测量与坍缩

当对系统进行测量时，波函数会瞬间坍缩到某个本征态（如位置本征态或能量本征态），这一过程对应实验观测结果的随机性。例如，在电子双缝实验中，波函数的干涉特性会因测量而消失。

五、应用领域

波函数理论支撑着现代物理的多个领域：

原子分子结构计算
半导体器件设计
量子计算中的量子比特描述
粒子物理中的波函数对称性分析

需要注意的是，波函数是量子系统的抽象数学描述，其物理本质仍存在哲学争议（如哥本哈根诠释 vs 多世界诠释）。