Единицы дельта-функции Дирака в квантовой механике

В квантовой механике собственными функциями положения являются дельта-функции Дирака, А дельта ( Икс Икс 0 ) , где А является некоторой константой. Собственные функции положения обычно нормализуются с помощью «нормализации дельта-функции». Это значит, что Икс | Икс "=" дельта ( Икс Икс ) , что можно понять формально, если применить свойство сдвига одной из дельта-функций к другой в интеграле

Икс | Икс "=" р А 2 дельта ( у Икс ) дельта ( у Икс )   г у .

Это дает в результате А 2 дельта ( Икс Икс ) , поэтому коэффициент А должен быть установлен на 1 . До сегодняшнего дня я думал, что понял это вроде нормально, но теперь я понял, что где-то здесь проблема с размерами. Чтобы такое выражение, как р ψ * ( Икс ) ψ ( Икс )   г Икс чтобы быть безразмерными, волновые функции позиционного пространства должны иметь размеры 1 л . Это означает, что разложение по собственным функциям положения, например

ψ "=" р ψ ( Икс ) Икс   г Икс
имело бы смысл только в том случае, если бы сами собственные функции положения имели единицы 1 л .

Меня это немного беспокоит, внутренний продукт двухпозиционных собственных функций должен, если взглянуть на интеграл,

Икс | Икс "=" р дельта ( у Икс ) дельта ( у Икс )   г у
быть безразмерными (две вещи с размерами 1 л внутри и де г Икс фактор, с размерами 1 л ), но нормализация дельта-функции подразумевает, что это новая дельта-функция... таким образом, она имеет размеры 1 л ! Как это можно сделать правильно?

Мне также кажется странным, что в других областях физики (например, в электромагнетизме) дельта-функции обычно имеют размерность 1 Д , где Д является размерностью аргумента. Кажется, здесь это не так, и я немного смущен этим. Например, при переходе от декартовых координат к полярным в электромагнетизме естественно учитывать

дельта ( Икс Икс 0 ) дельта ( у у 0 ) "=" дельта ( р р 0 ) дельта ( ф ф 0 ) р ,
но это путает единицы в квантовой механике, потому что в квантовой механике левая часть будет иметь другие размеры, чем правая часть ... Возможно, можно было бы рассмотреть
дельта ( р р 0 ) дельта ( ф ф 0 ) р
как правильно записать в QM, но должен быть только один способ написать дельта-функции в разных переменных... не должно ли быть? определитель Якоби должен идти вниз. Как это имеет смысл в QM?

Связанный, возможный дубликат: physics.stackexchange.com/q/33760
Если вам нравится этот вопрос, вы также можете прочитать этот пост Phys.SE.

Ответы (1)

Нет, внутренний продукт двухпозиционных собственных функций не должен быть безразмерным. Вы решили нормализовать их так, чтобы Икс | Икс "=" дельта ( Икс Икс ) ; следовательно, внутреннее произведение имеет размеры дельта , т.е. 1 / л . Не путайте состояние с волновой функцией: волновая функция, соответствующая | а , дельта ( Икс а ) не является | а но Икс | а , поэтому он имеет другое измерение.