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薛定谔方程

科学 2026-04-19 · 1 min read · 2 backlinks
物理学量子力学偏微分方程

薛定谔方程

定义

薛定谔方程(Schrödinger equation)是量子力学的基本方程,描述波函数如何随时间演化。它将哈密顿量(总能量算符)作用于波函数,得到波函数的时间导数。

基本形式

含时薛定谔方程: iℏ ∂ψ/∂t = Ĥ ψ

其中:

  • i 是虚数单位
  • ℏ 是约化普朗克常数
  • ψ 是波函数
  • Ĥ 是哈密顿算符(总能量 = 动能 + 势能)

不含时(定态)薛定谔方程: Ĥ ψ = E ψ

这个方程的特征值 E 就是系统的能量本征值。

与阿哈罗诺夫-玻姆效应的联系

阿哈罗诺夫-玻姆效应是从含时薛定谔方程推导出来的。当系统的哈密顿量中包含磁矢势 A 和电势 φ 时,波函数的相位会包含 A 和 φ 的路径积分项,导致即使在 B=0 的区域,相位仍会因 A 的存在而改变。

与其他概念的关系

  • 波函数 — 薛定谔方程的基本研究对象
  • 量子力学 — 薛定谔方程是量子力学的基本方程
  • 磁矢势 — A 出现在哈密顿量中,是 AB 效应的关键

来源