Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Ток вероятности




 

Плотность вероятности обнаружения частицы около точки r

 

 

зависит от времени. Вероятность обнаружить частицу во всем пространстве неизменна

.

 

Следовательно, вероятность перетекает из одного места в другое. Вводим плотность тока вероятности по аналогии с плотностью электрического тока.

Плотность тока вероятности частицы j, умноженная на заряд частицы e, равна плотности электрического тока, связанного с движением частицы:

.

 

Плотность электрического тока множества частиц, движущихся со скоростью v, равна

,

 

где – заряд, проходящий за 1с через единичное поперечное сечение проводника; n – концентрация частиц. Тогда плотность тока вероятности для одной частицы выражается через ее скорость и плотность вероятности

 

. (2.70)

 

Плотность тока вероятности и волновая функция. Используем оператор скорости

, (2.70а)

где

.

 

С учетом (2.70) и (2.70а) определяем плотность тока вероятности для частицы в состоянии

 

, (2.71)

где использовано

 

.

 

Вектор выражаем через декартовые компоненты

 

,

 

тогда проекция плотности тока вероятности

 

. (2.72)

 

Уравнение непрерывности тока вероятности. Используем

 

,

 

,

 

и уравнение Шредингера (2.54)

 

,

 

.

Получаем

.

 

С учетом (2.72)

в первая круглая скобка

 

и аналогично для остальных скобок. В результате получаем уравнение непрерывности тока вероятности

 

. (2.73)

 

Дивергенция плотности тока div j является потоком из единичного объема. Согласно (2.73) поток из объема уменьшает вероятность в этом объеме. Следовательно, уравнение Шредингера описывает систему, у которой нет источников и стоков частиц.

Ток вероятности для частицы с импульсом р. Состояние описывается плоской волной

.

Плотность вероятности

 

распределена по всему пространству равномерно. В состоянии равномерного движения частица обнаруживается в любой точке пространства с равной вероятностью.

Плотность тока вероятности (2.72)

 

с учетом

, ,

 

,

получаем

,

тогда

.

 

Результат согласуется с (2.70) .

Плотность электрического заряда и тока для частицы с зарядом е равны

,

.

 

При равномерном движении заряда используем и получаем известное соотношение для плотности электрического тока

 

.

 

Уравнение непрерывности (2.73)

 

 

умножаем на заряд частицы и получаем закон сохранения заряда в дифференциальной форме

.

 

Ток вероятности в стационарном состоянии. Для стационарного состояния используем выражение (2.63) в виде волны

 

 

с вещественными амплитудой A и фазой φ. Плотность вероятности

 

.

 

Для плотности тока вероятности (2.71)

 

с учетом

,

получаем

.

Используем

, ,

находим

,

 

,

 

, . (2.74)

 

Для стационарного состояния волновой вектор равен градиенту фазы волновой функции, плотность тока вероятности пропорциональна плотности вероятности и градиенту фазы волновой функции. Если фаза b в разных точках одинаковая, то , .

Согласно (2.73) выполняется

 

.

 

В стационарном состоянии поток вероятности из любого объема равен нулю.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-10-01; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1462 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Наглость – это ругаться с преподавателем по поводу четверки, хотя перед экзаменом уверен, что не знаешь даже на два. © Неизвестно
==> читать все изречения...

4692 - | 4246 -


© 2015-2026 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.013 с.