Квантовая механика (Гриффитс); Я пропустил тонкий аргумент в доказательстве?

Я работаю над доказательством в книге Гриффита по квантовой механике (глава 1.4 — Нормализация) и чувствую, что упускается тонкая деталь. Если кто-то может внести ясность, это поможет.

У нас есть Ψ "=" Ψ ( Икс , т ) и автор в конечном итоге достигает этой точки в доказательстве.

д д т | Ψ | 2 д Икс "=" а Икс ( Ψ * Ψ Икс Ψ * Икс Ψ ) д Икс

где а является константой. До этого момента я следую. Тогда автор утверждает

а Икс ( Ψ * Ψ Икс Ψ * Икс Ψ ) д Икс "=" а ( Ψ * Ψ Икс Ψ * Икс Ψ ) | "=" 0.

Исходя из того, что волновая функция должна обращаться в нуль на бесконечности. Вот моя проблема:

Позволять

( Ψ * Ψ Икс Ψ * Икс Ψ ) "=" ф ( Икс , т )

как я предполагаю, так и должно быть. Не правда ли тогда, что

а ф ( Икс , т ) Икс д Икс "=" а ф ( Икс , т ) | + а С ( т )

где С ( т ) – постоянная интегрирования по Икс .

Таким образом, автор говорит, что первый член физически стремится к нулю, но не упоминает второй член, который был бы только функцией т . Я упускаю здесь физическую точку интуиции? Или я ошибаюсь в своем интегрировании частных производных? Любая помощь приветствуется.

Для контекста это доказательство сделано, чтобы показать, что нормализация волновой функции не меняется со временем.

Ваша интеграция неверна. Нет постоянной С ( т ) , так как это определенный интеграл и применима основная теорема исчисления .
Для определенных интегралов констант интегрирования не существует! :)

Ответы (1)

Я полагаю, вы запутались, потому что, возможно, слышали, что если у вас есть функция ф ( Икс , т ) , затем

ф Икс д Икс "=" ф ( Икс , т ) + С ( т ) ,

и это действительно так. Однако это меняется, когда у вас есть определенный интеграл, так как С ( т ) отменяется, когда вы берете разницу граничных условий. Вот как это увидеть явно:

а б ф Икс д Икс "=" ( ф ( Икс , т ) + С ( т ) ) | а б "=" ( ф ( б , т ) + С ( т ) ) ( ф ( а , т ) + С ( т ) ) "=" ф ( б , т ) ф ( а , т ) "=" ф ( Икс , т ) | а б ,

как и должно быть. (По той же причине у вас нет констант интегрирования для определенных интегралов одного измерения.)