例如ψ(x,y,z,t)=Acos(k·r-ωt+φ),其中k·r表示矢量k与矢量r的数量积,即
ψ=Acos(KxX+KyY+KzZ-ωt+φ) (1)
当KxX+KyY+KzZ-ωt+φ=常量 (2)
表示一系列平面,因此(1)式是平面波方程。
同样如果ψ=Acos(kr-ωt+φ) (3)(其中k,r是标量)
或ψ=(A/r)cos(kr-ωt+φ) (4)(其中k,r是标量)
当kr-ωt+φ=常数 (5)
是一系列球面方程,因此(3)或(4)是球面波。由于(3)式不符合物理要求,因此实际使用时采用(4)是表示球面波。至于把波函数写成正弦型还是指数型那倒无所谓,不做强求。
我查阅了一些参考书,发现普物部分就是上面说法,这种说法的依据如下。经典物理认为振动的传播形成波,对一维情况,假设振源在坐标原点,振动方程是Acos(ωt+φ),x处的质点在t时刻的运动就是ψ(x,t)=Acosω(t-x/v +φ)=Acos(kx-ωt+φ).,然后把上述结果推广到三维的情况,得到了(1)式及(4)式。很明显在得到上述表达式时使用了机械波模型。
量子力学对波函数做了统计解析,根本就不承认机械波模型,为什么我们还要承认根据这个模型得到的一些推论?
说白了就是:波函数(1)及波函数(4)是怎么来的?(说明:上面写成余弦形式主要是发帖方便,完全可以改成指数型,下面的讨论不计较这方面的差别)
对平面波,你说波阵面是平面的波动是平面波,你也可以说:自由粒子的Schrodinger方程在直角坐标系下的基本解答是平面波,刚好两个说法一样,因此你怎麼说都无所谓。
但是,对球面波就不一样了,自由粒子的Schrodinger 方程分离变量(把时间t分离出去)后取球坐标得到的基本解答不见得是球对称的,当且仅当角量子数l=0时才是球对称的。
於是问题来了:当角量子数l≠0时,这些解答能否称为球面波?
这些波有下面特点:
1)波阵面不一定是球对称的,只有当角量子数l=0时才是球对称,l≠0就不是球对称。
2)波函数满足S.方程,且是S.方程在球坐标下的基本解。
如果仍然坚持波阵面是球面的波才是球面波这个说法,等价於认为当l≠0的波函数不是球面波。在后面讨论散射时,我们需要将入射的平面波按球面波震开,请问:你怎麼展开?(仅仅l=0的波函数并不是完备系)
ψ=Acos(KxX+KyY+KzZ-ωt+φ) (1)
当KxX+KyY+KzZ-ωt+φ=常量 (2)
表示一系列平面,因此(1)式是平面波方程。
同样如果ψ=Acos(kr-ωt+φ) (3)(其中k,r是标量)
或ψ=(A/r)cos(kr-ωt+φ) (4)(其中k,r是标量)
当kr-ωt+φ=常数 (5)
是一系列球面方程,因此(3)或(4)是球面波。由于(3)式不符合物理要求,因此实际使用时采用(4)是表示球面波。至于把波函数写成正弦型还是指数型那倒无所谓,不做强求。
我查阅了一些参考书,发现普物部分就是上面说法,这种说法的依据如下。经典物理认为振动的传播形成波,对一维情况,假设振源在坐标原点,振动方程是Acos(ωt+φ),x处的质点在t时刻的运动就是ψ(x,t)=Acosω(t-x/v +φ)=Acos(kx-ωt+φ).,然后把上述结果推广到三维的情况,得到了(1)式及(4)式。很明显在得到上述表达式时使用了机械波模型。
量子力学对波函数做了统计解析,根本就不承认机械波模型,为什么我们还要承认根据这个模型得到的一些推论?
说白了就是:波函数(1)及波函数(4)是怎么来的?(说明:上面写成余弦形式主要是发帖方便,完全可以改成指数型,下面的讨论不计较这方面的差别)
对平面波,你说波阵面是平面的波动是平面波,你也可以说:自由粒子的Schrodinger方程在直角坐标系下的基本解答是平面波,刚好两个说法一样,因此你怎麼说都无所谓。
但是,对球面波就不一样了,自由粒子的Schrodinger 方程分离变量(把时间t分离出去)后取球坐标得到的基本解答不见得是球对称的,当且仅当角量子数l=0时才是球对称的。
於是问题来了:当角量子数l≠0时,这些解答能否称为球面波?
这些波有下面特点:
1)波阵面不一定是球对称的,只有当角量子数l=0时才是球对称,l≠0就不是球对称。
2)波函数满足S.方程,且是S.方程在球坐标下的基本解。
如果仍然坚持波阵面是球面的波才是球面波这个说法,等价於认为当l≠0的波函数不是球面波。在后面讨论散射时,我们需要将入射的平面波按球面波震开,请问:你怎麼展开?(仅仅l=0的波函数并不是完备系)
