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[理学]结构化学课件
1.2 量子力学基本假设
假设1
微观体系,状态可用波函数ψ(x,y,z,t)表示。例如:
( x, y, z, x, ψy, ψz, ),t
两个粒子的体系: 其中x , y ,
1 1 1 2 2 2 1 1
z 是粒子1的坐标;x , y , z 是粒子2的坐标, t是时间。
1 2 2 2
x
平面单色光:Aψexp[i 2( π)] −νt
λ
E h p h,=ν / λ
将 代入, 得到单粒子一维运动的波函数:
i2π
ψ A)(exp[(xp )]Etx −
h
定态波函数: 不含时间的波函数ψ(x,y,z).
波函数的性质:
1) 若ψ=f+ig, ψ*=f-ig, ψ* 2 2
ψ=f +g , 为实数, 正值. 有
时用ψ2 *
代替ψ ψ.
波的强度与波函数绝对值成正比,粒子出现的几率
正比于ψ* ψ,因此:
* 2 2
ψ ψ(或|ψ| , ψ ) 称为几率密度(电子云).
2
ψ τ几率ψP |ψ |τ d * d
∫ ∫
2) ψ的性质与它是奇函数还是偶函数有关.
( , , ) ( , , )
ψ x y z ψ x y x
奇函数: − − − −
( , x , y) z ( , x , yψ)x− − −ψ
偶函数:
3) 合格波函数或品优波函数的条件:
由于波函数描述的波是几率波,所以波函数ψ必
须满足下列三个条件:
a. 单值. 即在空间每一点ψ只能有一个值;
b. 连续. 即ψ的值不会出现突跃, 而且ψ对x, y, z 的
一级微商也是连续函数;
c. 归一化. 即波函数必须是平方可积的,而且ψ在
整个空间的积分必须等于1, 有
*
ψ ψ τ d 1
∫
符合这三个条件的波函数称为合格波函数或品优
波函数。
假设2:
每个可观测的力学量对应一个线性自轭算符.
算符:运算符号d/dx, si
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