3.シュレディンガー方程式

(1)波動関数
  Ψ=A・exp{i(kx−ωt)} …B
   x:座標,t:時間,A:振幅

(2)運動量演算子
  
Bより、∂Ψ/∂xとΨの関係を求め、Aを適用すると、
  
(h/2πi)∂Ψ/∂x=pΨ …C
→(h/2πi)∂/∂x≡運動量演算子


(3)時間に依存しないシュレディンガー方程式
  Cより、さらに∂2Ψ/∂x2とΨの関係を求めると、
  -(h/2π)22Ψ/∂x2=p2Ψ …D
  また、ニュートン力学より、
  運動エネルギーTは運動量pと質量mとで
  T=p2/2m
 と表され、
  これとポテンシャルエネルギーVとの和が
  全エネルギーEだから、
  2/2m+V=E …E
  DEより、
  
{-(h/2π)2/2m}∂2/∂x2+V≡H(ハミルトニアン) …F とおくと、
   HΨ=EΨ …G
  時間を含まない波動関数A・exp(-ikx)をΦと表せば、
  
HΦ=EΦ …G’
   Φ:固有関数 
   E:エネルギー固有値

(4)時間に依存するシュレディンガー方程式
  Bより、∂Ψ/∂tとΨの関係を求め、@を適用すると、
  i(h/2π)∂Ψ/∂t=EΨ
  これとGより、
  i(h/2π)∂Ψ/∂t=HΨ …H

「量子力学とシュレディンガー方程式」の目次へ戻る