Интуитивное понимание волновой функции

Похоже, что волновая функция — это абстрактный математический объект. Я пытался понять, есть ли простой способ визуализировать это. Может ли кто-нибудь помочь с этим? Я подумал, может быть, мы можем думать, что для каждого объекта (электрона и т. д.) мы думаем, что это похоже на число или какой-то объект, присвоенный каждой точке пространства. И это число или объект содержат ответ на все, что можно узнать об этом электроне?

Ответы (1)

Наиболее распространенная интерпретация волновой функции, ψ , частицы, с которой я столкнулся, выглядит следующим образом.

Если, например, у вас есть ψ ( Икс ) , которая представляет собой волновую функцию как функцию положения в трехмерном пространстве, то вероятность найти эту частицу в крошечном элементе объема г В является

п "=" | ψ ( Икс ) | 2 г В

Чтобы найти вероятность того, что электрон находится в некотором конечном объеме, В , вы просто интегрируете выше:

п "=" В | ψ ( Икс ) | 2 г В

Другими словами, волновая функция (квадрат модуля) указывает плотность вероятности для описываемой ею частицы.

Отметим также, что единицы ψ в моем примере выше должно быть м 3 если вероятность должна быть безразмерной.

Итак, если я вычислю эту вероятность для одного и того же места каждые 10 минут в течение 24 часов, изменится ли значение вероятности со временем? Также есть ли какие-либо ограничения на то, насколько это может измениться. Например, я рассчитываю на точку, и вероятность составляет 10%. Может ли это стать как 90% в следующем измерении.?
Это очень сильно зависит от того, что делает ваша система. Без какой-либо информации я могу ответить только "может быть". Также обратите внимание, что из-за лица, которое ψ часто непрерывен, вам нужно указать вероятность в конечной области, а не в точке (хотя вы можете сделать ее настолько малой, насколько позволяет ваш эксперимент)
В самом деле, возможно, некоторые конкретные примеры помогут? Обычно вероятность будет зависеть от времени, но для определенных состояний некоторых систем она может не зависеть от времени. Например, стационарные состояния системы имеют не зависящие от времени плотности вероятности. На веб-сайте falstad есть много хороших визуализаций для конкретных примеров, см. раздел «Квантовая механика» здесь falstad.com/mathphysics.html.