No.2ベストアンサー
- 回答日時:
>ψ^2が確率になるっていうイメージもわきません。
線形代数の本を参考にして読んでみて下さい。エルミートです。
>なぜ複素関数で表されているのかは、次の人お願いします。
実数である必要性などないです。Ψは”波”なのですから古典力学の範囲でも波はexp[i(kx-wt)]と複素表示しますよね。(シュレーディンガーは分かりやすい形として波動関数Ψを導入しました。)
|Ψ^2|=Ψ×Ψ* Ψ*はΨの共役
なのでノルム(大きさまたは度合い)と考えてもらえればよいです。例えば簡単なx座標一次元系では、-∞から+∞まで積分すればそこに量子が存在するのなら答えは積分値が1です。つまり数学で言う全確立は1と同じことです。
もう少し量子力学の本を読み進めてみるとさらに面白いことが書かれています。初めは抽象的で分かりにくいと思いますが頑張ってトライして下さい。演習を重ねるとイメージが湧くようになります。
なるほど!そういえばそうですよね。虚数を使っているのはただ便利というだけという解釈でいいんですよね。だんだんやる気が出てきました。面白そうだ。
どうも親切なご説明ありがとうございました。
No.1
- 回答日時:
電子だけではありません。
基本的には、全粒子に適用されると思います。ただし、高エネルギー領域や重力場でどうなるかは知りません。これから、学習すると思いますが、量子力学と相対論は、別個に考えたら良いと思います。物理分野でも、相対論的効果をまともに扱うのは素粒子や宇宙論ぐらいで、普通の物性物理屋さんにはいらないと思います。結局のところ、質問者の方は、シューレディンガー方程式は全粒子に適用されると思っておいてよいでしょう。参考までに、量子効果が明確に顕われる(シューレディンガー方程式を使わないと解けない)現象としては、超伝導や原子レーザー、He超流動、など電子以外でもいろいろあります。超伝導は電子対の縮退ですが。
Ψが確率分布関数として定義されている話ですが、ようはその粒子がどこにいるのかを正確には決められないということです。つまり、確率でしか表せないということです。例えば、原子核の周りを電子が回っている原子モデルを想像してください。高校の教科書には、そのような挿し絵が書いてあったと思います。あの絵は実は見てきたような嘘で、本当は回ってなんかいません。電子雲という言葉を聞いたことがあると思いますが丁度あんなイメージが実像に近いと思います。そういう私も実像を実際に見たわけではありませんが。まあ、その電子雲が電子の確率分布を表しているわけで、電子雲の濃いところに電子がいる確率が高いというわけです。その電子雲の確率分布を関数で表したものがΨです。そのΨは位置と時間の関数として複素関数で定義されていますので、|Ψ^2|が粒子の確率を表します。なぜ複素関数で表されているのかは、次の人お願いします。
なるほど!詳しい解説どうもありがとうございました。かゆい所に手が届いた感じです。助かりました。
参考書は結構抽象的でわかりづらいとこがよくあるんでやっぱり具体例があると実感できますね。
>なぜ複素関数で表されているのかは、次の人お願いします。
↑これも疑問でした。是非どなたか!!
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- その他(社会・学校・職場) 大学授業で教員の話を聞き流す学生 3 2022/07/25 13:51
- 物理学 「次式で与えられる1次元の波動関数ψ(x,t)が自由電子のシュレディンガー方程式を満たすことを確かめ 2 2023/03/08 12:33
- 物理学 シュレディンガー方程式における結晶、原子の連続性 2 2023/01/14 13:04
- 物理学 量子力学があまり、わからないけど、 量子力学の考えを使うため、わからない人は、シュレディンガー方程式 5 2022/10/04 15:07
- 物理学 量子力学や相対性理論での1からの独学方法について 詳しい方回答をお願いします 現在、量子力学や相対性 6 2023/03/22 12:07
- 大学受験 参考書の勉強法について質問なのですが、参考書を一通り終わらせて、二周目を行う際、問題だけ解けば良いで 2 2023/06/30 20:19
- 化学 化学:塩素の製法について 5 2022/12/27 10:31
- 物理学 量子論のシュレディンガー方程式に、何故、悪魔の槍に似たψ(プサイ)の記号が使われているのですか? 2 2023/01/08 13:18
- 数学 数学の問題で法線ベクトルについて 5 2022/11/13 12:45
- 物理学 量子力学 三次元調和振動子 シュレディンガー方程式 1 2022/08/05 20:45
おすすめ情報
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
おすすめ情報