Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 27. 08. 2020 23:33

marostul
Příspěvky: 214
Škola: stredná elektrotechnická škola
Reputace:   
 

vlnová funkcia

V Schrodingerovej rovnici je vzorec pre vlnovú funkciu$\Psi (\textbf{t},\textbf{x})=\Psi _{0}\mathrm{e}^{-\frac{i}{\frac{h}{2\pi }}(Et-px)}$ exponent môžeme prepísať na
$-i\{\frac{Et}{\frac{h}{2\pi }}-\frac{px}{\frac{h}{2\pi }}\}=-i(\omega t-kx) $. nemôžem napísať znak planckovej redukovanej konštanty, preto píšem $\frac{h}{2\pi }$. Prečo je tam -i. v podstate je to vzorec $\Psi =\Psi _{0}\mathrm{e}^{-i\varphi }$. keď to rozpíšeme do konečného vzorca$ih\frac{\partial }{\partial t}\Psi (\textbf{t},\textbf{x})=-\frac{(\frac{h}{2})^{2}}{2m}\frac{\partial ^{2}}{\partial x^{2}}\Psi (\textbf{t},\textbf{x}) $ tak tam nemusí byť -i

Offline

 

#2 28. 08. 2020 01:00 — Editoval Ferdish (28. 08. 2020 01:00)

Ferdish
Zablokovaný
Příspěvky: 4173
Škola: PF UPJŠ (2013), ÚEF SAV (2017)
Pozice: vedecký pracovník
Reputace:   81 
 

Re: vlnová funkcia

1. Redukovaná Planckova konštanta sa v LaTeXu píše ako \hbar

2. Vlnová funkcia $\Psi$ je vo všeobecnosti komplexná. To znamená, že má svoju reálnu aj imaginárnu zložku. $i$ reprezentuje imaginárnu jednotku...mali ste už nejaký úvod do komplexných čísiel, eventuálne do funkcií komplexnej premennej?

Offline

 

#3 28. 08. 2020 09:22

marostul
Příspěvky: 214
Škola: stredná elektrotechnická škola
Reputace:   
 

Re: vlnová funkcia

Ďakujem za odpoveď, doplním svoj vzorec pre uhol vyjadrený komplexným číslom$\mathrm{e}^{-\varphi }=\mathrm{e}^{\frac{1}{\varphi }}\Rightarrow \mathrm{e}^{-\frac{i}{\hbar}(Et-px)}$. rozumiem komplexným číslam aj vyjadreniu uhla pomocou exponentu. najlepšie je to odvodenie z Taylorovho radu. Na Schrodingerovej rovnici je práve najzaujímavejšia vlnová funkcia, ako ju odvodil?

Offline

 

#4 28. 08. 2020 21:15 — Editoval Ferdish (28. 08. 2020 21:15)

Ferdish
Zablokovaný
Příspěvky: 4173
Škola: PF UPJŠ (2013), ÚEF SAV (2017)
Pozice: vedecký pracovník
Reputace:   81 
 

Re: vlnová funkcia

Schrödinger neodvodil vlnovú funkciu - tie existovali už predtým čoby riešenia lineárnych parciálnych diferenciálnych rovníc druhého rádu, ktoré popisovali mechanické a elektromagnetické vlnenie.

Odvodenie Schrödingerovej rovnice sa najbežnejšie robí tak, že na opis voľnej (na ktorú nepôsobia žiadne vonkajšie sily), pohybujúcej sa častice s danou hmotnosťou, energiou a polohou určenou polohovým vektorom použijeme na základe de Broglieho princípu netlmenú, monochromatickú harmonickú vlnu.

Tá je reprezentovaná príslušnou vlnovou funkciou s parametrami rovnakými ako v prípade mechanickej alebo elektromagnetickej vlny - teda amplitúdou, uhlovou frekvenciou a vlnovým vektorom.
Avšak je to odlišný postup než ten, čo pôvodne Schrödinger publikoval. Je však trochu jednoduchší na pochopenie. Dá sa nájsť napr. na stránkach STU. - dávam však do pozornosti, že pre teba ako nevysokoškoláka to nemusí byť zrovna intuitívne čítanie.

Ak ťa viac zaujíma pôvodné odvodenie, tak originál článok od Schrödingera v časopise Annalen der Physik v ktorom to publikoval sa dá nájsť tu, je však v nemeckom jazyku a teraz narýchlo nemám čas hľadať, či existuje aspoň preklad do angličtiny.

Offline

 

#5 28. 08. 2020 21:15

marostul
Příspěvky: 214
Škola: stredná elektrotechnická škola
Reputace:   
 

Re: vlnová funkcia

Vlnová funkcia udáva amplitúdu pre časticu ktorá prešla za čas t vzdialenosť x. Pri vlnovej rovnici pre elektromagnetické vlny vo vákuu je vzorec $E(t,x)=E_{0}\mathrm{e}^{i(\omega t-kx)}$ . Amplitúda pre vlnovú funkciu je na imaginárnej osy a na reálnej je kx. neviem prečo je pri vlnovej funkcii v schrodingerovej rovnici mínus v exponente. Ďakujem za vysvetlenie.

Offline

 

#6 29. 08. 2020 10:01 — Editoval Ferdish (29. 08. 2020 10:20)

Ferdish
Zablokovaný
Příspěvky: 4173
Škola: PF UPJŠ (2013), ÚEF SAV (2017)
Pozice: vedecký pracovník
Reputace:   81 
 

Re: vlnová funkcia

Toto normálne preberáte v rámci výuky na priemyslovke, alebo si sa o túto oblasť začal zaujímať sám od seba? Za bežných okolností sa totiž človek s pojmom Schrödingerova/vlnová rovnica a vlnová funkcia (v zmysle kvantovo-mechanického popisu nejakej častice) naplno zoznámi až po absolvovaní niekoľkých VŠ kurzov nutne tomu predchádzajúcich, prevažne z matematiky (diferenciálny a integrálny počet) a fyziky (kmitanie, vlnenie a vlnová optika, teoretická mechanika, téoria elmag poľa, jadrová fyzika) až kým nepríde kvantová mechanika.

Takže na nejaké obstojné pochopenie čo, prečo a ako treba mať už niečo základné naštudované, ináč sa to veľmi ťažko vysvetľuje. Napr. ja si na to so svojími chabými didaktickými schopnosťami netrúfam. Doteraz si spomínam ako komplikované bolo vysvetliť ti taje substitučnej metódy pri riešení integrálov (bez urážky).

Offline

 

#7 29. 08. 2020 14:28

misaH
Příspěvky: 13467
 

Re: vlnová funkcia

Offline

 

#8 29. 08. 2020 17:10

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5348
Reputace:   130 
 

Re: vlnová funkcia

1) Nejspíš na tom nezáleží, jestli je tam i nebo -i a je to věcí dohody, že se to takto z nějakého důvodu používá.

2) Odvození Schrodingerrovy rovnice je v podstatě nesmysl, tuhle rovnici nelze v matematickém smyslu z něčeho odvodit...je to spíš způsob, jak její tvar uhádnout...

Offline

 

#9 29. 08. 2020 21:14

pietro
Příspěvky: 4792
Reputace:   187 
 

Re: vlnová funkcia

Offline

 

#10 02. 09. 2020 10:59

marostul
Příspěvky: 214
Škola: stredná elektrotechnická škola
Reputace:   
 

Re: vlnová funkcia

Ďakujem za vysvetlenie. Perfektné vysvetlenie je na STU. ja som urobil triviálnu chybu pri derivácii. Exponent sa dá rozpísať ako $-\frac{i}{\hbar}(Et-px)=i(\frac{px}{\hbar}-\frac{Et}{\hbar})$ z toho vzorca sa dajú ľahko odvodiť derivácie. Pre predstavu je potrebná určitá obrazotvornosť.

Offline

 

#11 02. 09. 2020 13:09

misaH
Příspěvky: 13467
 

Re: vlnová funkcia

$-\frac{i}{\hbar}(Et-px)=i(\frac{px}{\hbar}-\frac{Et}{\hbar})$

$-\frac{i}{\hbar}(Et-px)=i\(\frac{px}{\hbar}-\frac{Et}{\hbar}\)$

$-\frac{i}{\hbar}(Et-px)=i(\frac{px}{\hbar}-\frac{Et}{\hbar})$

Nájdeš rozdiel?

:-)

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson