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如何用最通俗的语言解释「轨道杂化理论」? 氢原子波函数3d彼此正交

2021-04-09知识24

什么是波函数正交归一关系? 主要解释什么是正交归一是吧?理解波函数正交需要一点线性代数和泛函分析的基础.简单地说(不一定准确):一般波函数可以写成无限多个平面波的线性叠加(傅里叶级数展开),所以把这些平面波的项看成是向量空间的基底,所有波函数都是这些基底的线性组合(无限维的向量).所以正交的意思就是这些向量线性无关.说白了,正交就是一个粒子不能在给定的区域里同时满足两个波函数的方程.归一更简单,粒子各种状态几率加起来是100%.举个例子,一个出于自旋叠加态的光子,波函数写作|P>;(态矢量形式)P>;=C1|+>;+C2|->;正偏|+>;和反偏|->;是正交的,因为只能观测到两种状态的一种.而且C1*C1+C2*C2=1(C1,C2 是复数,C*C是取模),就是说观测到正偏的几率是C1*C1,观测到反偏的几率是C2*C2,加起来是1.

波函数如何归一化 归一化是一种简化bai计du算的方式,即将有zhi量纲的表达式,经过变换dao,化为无回量纲的表达式,答成为标量。在多种计算中都经常用到这种方法。在量子力学里,表达粒子的量子态的波函数必须满足归一条件,也就是说,在空间内,找到粒子的概率必须等于1。这性质称为归一性。用数学公式表达,其中,粒子的位置,用波函数描述。在量子力学里,量子系统的量子态可以用波函数描述。薛定谔方程设定波函数怎样随着时间流易而演化。从数学角度来看,薛定谔方程乃是一种波动方程,因此,波函数具有类似波的性质。扩展资料:一般而言,波函数是一个复函数。可是,概率密度是一个实函数,空间内积分和为1,称为概率密度函数。所以,在区域内,找到粒子的概率是1。既然粒子存在于空间,因此在空间内找到粒子概率是1。所以,积分于整个空间将得到1。假若,从解析薛定谔方程而得到的波函数,其概率是有限的,但不等于,则可以将波函数乘以一个常数,使概率等于1。或者,假若波函数内,已经有一个任意常数,可以设定这任意常数的值,使概率等于1。

氢原子1s态的本征函数已知.求1s态的归一化波函数. 氢原子1s波函数的角度函数部分是1,径向函数部分为Cexp(-r/a0),其中C是任意实数,a0是波尔半径,等于[h/(2πμ)]^2.所以本征波函数ψ(1s)=Cexp(-r/a0).归一化就是使波函数在空间内的概率密度为1,即∫4πr^2|ψ(1s)|^2dr.

#氢原子波函数3d彼此正交

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