作者caseypie (吟遊詩人)
看板Physics
標題Re: [問題] 關於量子力學中p^2/2m=?=Ek
時間Wed Mar 24 14:14:11 2010
剛剛和朋友討論了一下(諾貝爾獎得主的高徒,科科科)
這似乎算是某種關於量子力學的漏洞的問題...
先說結論:動能和動量不是同一回事
一切照著定義來,在無限位能井內(井底0位面):
能量(動能):(hbarπn)^2/2mL^2
能量本徵態:√(2/L)sin(nπx/L)
動量本徵態:Exp(ikx)
動量空間內波函數:能量本徵態的FT--所以是個k的連續分佈
井內的動量期望值:0
至於為什麼會出現「有固定能量卻沒有固定動量值」這種事情
呃....
1. 按照定義操作,就是這樣,既然P和H不commute,本徵態不同本來就很合理(廢話)
2. 違背直覺?量子力學本來就很違背直覺嘛
3. 其實這跟量子力學沒有完全按照Hilbert space的定義在操作有關連,那個誰誰誰就
在做這個補完,他們在正式quantize前還有個prequantisation...(聽不懂)
結論就是古典力學下動能和動量的直覺關係在這裡不能套用啦
也因為這樣,所以操作時使用的其實都是能量本徵態,比方說propagator就是這樣
平常都用exp(ikx)只是因為通常都在自由空間,不要方便當隨便啊
另外關於我在mantour大的文章底下推文提到的「分區」,在此修正:
我們一般討論時會分區討論不同區域的波函數(對應至能量本徵態)的k值
但是那個k值是以 (hbar k)^2/2m 的方式對應到動能,並非代表動量
關於動量,根據其function space內算符的定義,其eigenstate恆為Exp(ikx)
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◆ From: 71.79.234.205
※ 編輯: caseypie 來自: 71.79.234.205 (03/24 14:17)
※ 編輯: caseypie 來自: 71.79.234.205 (03/24 14:17)
推 oolontea:的確...誰規定能量固定動量也必須準確呢?? 03/24 15:12
推 mantour:可是原PO的問題是,有固定能量卻沒有固定動能 03/24 16:59
→ caseypie:有固定動能,沒有固定動量 03/24 21:09
→ NewFreedom:恩恩 推第三點 03/25 00:56