Сопряженное решение уравнения Шредингера

Я прочитал несколько других обсуждений этой темы (например, путаница уравнения Шредингера и комплексно-сопряженных уравнений и уравнения Шредингера и его комплексно-сопряженных ), но я все еще не понимаю отношения между решением уравнения Шредингера и сопряженным решением. .

В частности, почему так происходит

я т ψ * "=" 2 2 м 2 Икс 2 ψ * В ψ *
вместо
я т ψ * "=" 2 2 м 2 Икс 2 ψ * + В ψ *   ?

С одной стороны я понимаю, что если г 1 "=" г 2 , затем г 1 * "=" г 2 * . Уравнение Шредингера утверждает эквивалентность двух комплексных чисел. Первый

я т ψ "=" я т ( ψ Икс + я ψ у ) "=" т ψ у + я т ψ Икс

а второй

2 2 м 2 Икс 2 ψ + в ψ "=" 2 2 м 2 Икс 2 ψ Икс + в ψ Икс + я ( 2 2 м 2 Икс 2 ψ у + в ψ у )

Если эти два комплексных числа равны, то равны и их сопряженные

т ψ у я т ψ Икс "=" 2 2 м 2 Икс 2 ψ Икс + в ψ Икс я ( 2 2 м 2 Икс 2 ψ у + в ψ у )

Так

я т ( ψ Икс я ψ у ) "=" 2 2 м 2 Икс 2 ( ψ Икс я ψ у ) + В ( ψ Икс я ψ у )

и

я т ψ * "=" 2 2 м 2 Икс 2 ψ * В ψ *

С другой стороны я т ψ * можно вычислить напрямую:

я т ψ * "=" я т ( ψ Икс я ψ у )

"=" я т ψ Икс я ( я т ψ у )

"=" ( 2 2 м 2 Икс 2 ψ Икс + В ψ Икс ) я ( 2 2 м 2 Икс 2 ψ у + В ψ у )

"=" 2 2 м 2 Икс 2 ( ψ Икс я ψ у ) + В ( ψ Икс я ψ у )

"=" 2 2 м 2 Икс 2 ψ * + В ψ *

Это противоречит предыдущему результату. Я хорошо знаю, что этот второй аргумент неверен, но я не могу найти свою ошибку. Любая помощь будет оценена по достоинству!

Ответы (1)

Ваша ошибка в следующем: вы позволили ψ Икс и ψ у быть реальной и мнимой частями уравнения Шрёдингера и утверждать, что каждая из них в отдельности подчиняется уравнению Шрёдингера,

я т ψ Икс "=" ЧАС ψ Икс , я т ψ у "=" ЧАС ψ у .
Вы можете сказать, что это неправильно, заметив, что левая часть — чисто воображаемая, а правая — реальная. Вместо этого начните с полного уравнения Шредингера,
я т ( ψ Икс + я ψ у ) "=" ЧАС ( ψ Икс + я ψ у ) .
Взятие реальной и мнимой частей обеих сторон вместо этого дает
т ψ у "=" ЧАС ψ Икс , т ψ Икс "=" ЧАС ψ у .
Это дает правильный ответ благодаря дополнительному знаку.