Получить уравнение Шредингера можно из следующих соображений.
Пусть в момент времени задана волновая функция .
В некоторый момент времени (достаточно мало). В первом приближении из разложения в ряд Тейлора
Пользуясь понятием оператора, можно записать
.
Требуется определить вид оператора .
Приведенное выражение должно быть справедливым для плоской волны де Бройля
.
, т.к. .
.
.
.
Последнее уравнение – это уравнение Шредингера для свободной частицы.
Для свободной частицы
, или .
Оператор сопоставляется энергии свободной частицы при одномерном движении,
т.е. - это оператор кинетической энергии.
Для связанной частицы энергия ,
Потенциальной энергии сопоставляется операторпотенциальной энергии .
Для несвободной частицы уравнение Шредингера сохраняет свой вид, только вместо оператора кинетической энергии фигурирует оператор полной энергии (оператор Гамильтона), т.е. для связанной частицы
.
В трехмерном случае
это общее уравнение Шредингера.
Оператор - оператор Лапласа (, где - оператор набла).
|
|
В таком случае общее уравнение Шредингера запишется в виде
.
Это уравнение позволяет определять волновую функцию микрочастицы (т.е. характеристику микрочастицы) в любой момент времени, если эта функция известна в начальный момент времени.