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    深圳雙十關于量子力學波包

    Date:2022/6/13 9:54:25 / Read: / Source:本站

    深圳雙十關于量子力學波包
        物理學中,波包是一群波長、相位、波幅不同的平面波在空間小區域內的相
    干疊加。在傳播的時候,如果不存在色散作用,波包的包絡線可以在傳播過程中
    保持不變。微觀物體的運動符合De Brogile的物質波,其運動狀態可用量子力學中
    的Schrodinger方程來描述,波函數描述了物體的運動狀態。依據量子力學的態疊
    加原理,物體運動的真實狀態為各木征態的線性疊加。作為描述微觀世界更精
    確、更普遍的量子力學,也應當適合于宏觀物體的描述。量子力學和經典力學最
    直觀的區別是前者采用概率波描述粒子在空間出現的概率、時間與能量,或者空
    間位置和動力量的關系受不確定性原理的限制??梢娕c經典粒子軌道運動對應的
    量子態,不可能是一個簡單的定態,而只能是由若干定態的相干疊加所構成的非
    定態。為模擬經典粒子的軌道運動,它們應該是一個在較窄空間內運動的局域波
    包(localized wave-packet)。1926年Schrodinger由諧振子的量子力學木征態構
    造了一個模擬經典力學振子往復運動的波包,也就是后人稱之為相干態
    (coherent state)的特殊狀態。波包的位置給出了粒子的位置,波包越狄窄,粒
    子的位置越明確,而動量的分布也越彌散。因此在超快光譜測量中如果能夠制備
    類似于波包的相干態,就有可能在量子規律統治的世界中發現經典運動的軌跡,
    也就是分子振動、轉動的時間行為。按照Bohr的對應原理,在大量子數極限下,
    帚子為學蔡纖的桿從刃a冬i9浙楠同干壞收為蔡纖.田i廿.高景子折(n、的
    Rydberg態是容易實現波包運動的量子態。
        能量木征態是定態,位置分布與時間無關,所以是否能找到模擬經典力學諧
    振子運動的量子力學波函數(與時間有關),也就是能否找出滿足下述關系的波
    函數平(X,  t)[7, 8]。
                      <T(t)}x}w(t)>=Acoswt(1.5)
        現以諧振子為例討論量子力學相干態波包與經典力學對應的一些性質:
    圖1.7由等式((i.9)計算而得的諧振子波包演化過程(表明諧振子相干態局限于空間小區
                                  域內一個不擴散的波包)

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