Почему решение радиального уравнения Шредингера справедливо при r=0r=0r=0?

Уравнение Шредингера для частицы в центральном потенциале имеет вид

[ п р 2 2 м + ( + 1 ) 2 м р 2 + В ( р ) ] ψ ( р , θ , ф ) "=" Е ψ ( р , θ , ф ) .
Это дает решения вида:
ψ м ( р , θ , ф ) "=" у ( р ) р Д м ( θ , ф )
Где Д м – сферические гармоники и у ( р ) является решением уравнения:
2 2 м г 2 у г р 2 + ( + 1 ) 2 2 м р 2 у ( р ) + В ( р ) у ( р ) "=" Е у ( р )
В книге, которую я использую (Мессия), говорится, что решения действительны в начале координат, если не принимать во внимание решения типа б р для констант б тем самым гарантируя, что у ( 0 ) "=" 0 . Мой вопрос в том, как это гарантирует, что ψ м ( р , θ , ф ) является допустимым решением уравнения Шредингера в начале координат? Это потому что у идет к 0 быстрее, чем р 1 ?

Ответы (1)

Если ψ должна быть нормализуемой волновой функцией, то функция у л ( р ) / р должен быть интегрируемым с квадратом. Если у л ( р ) р α около р "=" 0 , то радиальная часть интеграла для ψ 2 ( р , θ , ф ) в регионе а р б будет

а б у л ( р ) 2 р 2 р 2 г р а б р 2 α г р "=" 1 2 α [ б 2 α + 1 а 2 α + 1 ] .
Если α < 1 / 2 , то можно видеть, что оно расходится в пределе а 0 , что означало бы, что интеграл от ψ 2 по всему пространству (включая начало координат) расходились бы и ψ не будет действительной волновой функцией. Поэтому мы отвергаем любые решения с таким поведением как р 0 .

Это многое проясняет. Так что в основном причина ψ справедливо потому, что сингулярность в р 1 отменяется у л . Я правильно понял?
Большое спасибо за помощь!