Я просматривал Фейнмановские лекции, том. III по квантовой механике и наткнулся на формулу в главе 3-1 ( http://www.feynmanlectures.caltech.edu/III_03.html ), которая кажется мне очень странной. Формула 3.7 говорит, что «амплитуда перехода от к " является
Эта формула призвана объяснить интерференционную картину эксперимента с двумя щелями, и она имеет для меня, по крайней мере, некоторый интуитивный смысл, поскольку вероятность обнаружения электрона на экране, безусловно, должна уменьшаться по мере удаления от середины (и, следовательно, ) увеличивается.
Я интерпретирую это как волновую функцию положения частицы, она дает мне амплитуду обнаружения частицы в любой точке.
.
Если это так, то волновая функция не может быть нормализована, как это может быть?
Кроме того, Фейнман утверждает, что частица имеет определенную энергию, и поскольку это свободная частица, это подразумевает определенный импульс, но я не понимаю, как эта функция может быть собственной функцией оператора импульса.
С другой стороны, говоря, что частица начинается в , это означало бы, что эта волновая функция является результатом измерения положения с результатом но это тоже не может быть правильным.
Мне также любопытно, какой будет амплитуда для более позднего момента времени, я предполагаю, что это будет что-то вроде
Что не может быть правильным, поскольку это подразумевало бы своего рода классическую траекторию частицы.
Я попытался рассчитать временную эволюцию этой волновой функции с помощью mathematica путем преобразования Фурье в импульсное пространство, применения оператора Гамильтона к импульсной волновой функции, а затем преобразования Фурье обратно в позиционное пространство (я знаю, как обращаться со старыми добрыми волновыми пакетами вот так) но для этого у меня просто фигня.
Кажется, здесь происходит какое-то большое непонимание основ квантово-механических волновых функций положения, и любая помощь очень ценится!
Уравнение (3.7) не является волновой функцией, поэтому его интерпретация как таковая является источником путаницы. Скорее, это амплитуда перехода, квадрат которой можно интерпретировать как вероятность (и она падает как 1/r**2, как вы ожидаете). Числитель отслеживает фазу , который является термином, описывающим интерференцию.
Что касается вашего комментария к принципу неопределенности: когда плоская волна проходит через тонкую щель, неопределенность ее горизонтального положения равна ширине щели - это вводит неопределенность поперечного импульса, обратно пропорциональную размеру щели: это дифракция.
Qмеханик
сувенир