本徵值方程

王朝百科·作者佚名  2009-12-15
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以物理学来说本徵值方程(Eigenvalue Equation),那么薛丁格(Schrödinger)的波动方程就是一个很好的谈论对象。我们知道薛丁格方程式是如此的:

(方程式一) (1)

此处的ψ(?,t)称为波函数(Wave Function),如果波函数ψ(?,t)可以分成空间r的函数和时问t的函数的话,则

ψ(?,t)=ψ(?) Ø(t) (2)

将(2)式代入(1)式得(方程式二),两边同除ψØ,得到(方程式三)

由上式中可以看出左边为空间的函数,右边为时间的函数,而两边要相等,因此两边必同为一常数,所以我们得到

(方程式四)(3)

(方程式五)(4)

由(4)式我们知道解为:Ø =cict/ħ。

而能量算符(方程式七),因此c将是此系统的能量E,故

(方程式八) (5)

像(5)这样的方程式,我们就称之为本徵值方程式,Ø称为左边算符的本徵函数(Eigenfunction),右边的乘积常数E称为本徵值(Eigenvalue)。

同理改写(3)式为:

(方程式九) (6)

那么(6)式亦为本徵值方程式。所以我们以较通用的说法是,如果算符A对函数ψ运算的结果有:

Aψ=bψ (7)

b是常数。那么合於(7)式的函数即为本徵函数,b为此函数的本徵值,而(7)式即称为本徵值方程式。(吴义雄)

 
 
 
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