Уровни энергии водорода и принцип неопределенности энергия-время

Какой-то атом водорода существует в каком-то возбужденном квантовом состоянии, и через некоторое время Δ т он девозбужден, испуская фотон, несущий разницу энергий.

Утверждается, что этот фотон будет нести некоторую неопределенность в отношении своей энергии (и, следовательно, непрерывного энергетического спектра), связанную с неопределенностью разницы между двумя состояниями водорода из-за принципа неопределенности.

Насколько это верно? И как это согласуется с тем фактом, что значения энергии водородных орбиталей являются собственными значениями гамильтониана, которые, в принципе, являются полностью дискретными числами?

По теме: Правильная интерпретация Δ т появление в «соотношении неопределенности время-энергия» не так просто, как многие хотели бы, чтобы вы думали. См. этот старый вопрос
У моего ОП нет проблем с интерпретацией Δ т . Δ Е именно то, что беспокоит меня.
Нет, вас беспокоит Δ т , так как вы утверждаете, что это время между возбуждением и испусканием. Это поддерживается не во всех представлениях (и, на самом деле, Δ т это скорее период полураспада, чем фактическое время жизни в тех взглядах, которые поддерживают такого рода интерпретацию).
Не нужно тратить время на перевод Δ т , пожалуйста. Поскольку, даже если я ошибаюсь, исправление меня не является ответом на мой вопрос. Перечитайте, чтобы найти именно то, что меня беспокоит, пожалуйста.
Что вас беспокоит Δ Е ? Его можно наблюдать в спектрометре достаточно высокого разрешения как уширение спектральных линий. Чем короче живое состояние, тем шире линия испускания/поглощения. Единственная причина, по которой мы не работаем с этим в Schroedinger QM, заключается в том, что он не может предсказать ширину линий. Для этого нужна квантовая теория поля или специальное предположение, подобное золотому правилу Ферми.
@CuriousOne Думаю, будет неплохо, если вы напишите более подробный ответ об этой проблеме «неопределенности одной линии спектра». Я думаю, это именно то, что спрашивает ОП. Мне это тоже очень любопытно.
Если вы поймете, что фактический гамильтониан зависит от времени, вся путаница исчезнет.

Ответы (1)

Я думаю, что вам не хватает того, что эти энергии являются собственными значениями независимого от времени гамильтониана. т.е. они соответствуют стационарным состояниям, которые не меняются во времени.

Описанный вами сценарий не зависит от времени, поэтому разница между уровнями энергии будет нести некоторую неопределенность, соответствующую времени жизни возбужденного состояния.

Отлично. Но как проявляется зависимость от времени? это просто связь с электромагнитным полем?
Да, гамильтониан зависит от времени из-за (переменных во времени) электромагнитных полей.
Уровни энергии водорода и принцип неопределенности энергия-время
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v