薛氏方程

薛丁格方程（Schrodinger equation）是由奧地利物理學家薛丁格提出的量子力學中的一個基本方程。

基本介紹

• 中文名：薛氏方程
• 外文名：Schrodinger equation
• 概念：奧地利物理學家薛丁格提出的量子
• 作用：了解微觀系統的性質

薛丁格方程（Schrodinger equation）是由奧地利物理學家薛丁格提出的量子力學中的一個基本方程，也是量子力學的一個基本假定，其正確性只能靠實驗來檢驗。是將物質波的概念和波動方程相結合建立的二階偏微分方程，可描述微觀粒子的運動，每個微觀系統都有一個相應的薛丁格方程式，通過解方程可得到波函式的具體形式以及對應的能量，從而了解微觀系統的性質。

編輯本段定義

薛丁格方程（Schrodinger equation）又稱薛丁格波動方程（Schrodinger wave equation）在量子力學中，體系的狀態不能用力學量（例如x）的值來確定，而是要用力學量的函式Ψ（x,t），即波函式（又稱機率幅，態函式）來確定，因此波函式成為量子力學研究的主要對象。力學量取值的機率分布如何，這個分布隨時間如何變化，這些問題都可以通過求解波函式的薛丁格方程得到解答。這個方程是奧地利物理學家薛丁格於1926年提出的，它是量子力學最基本的方程之一，在量子力學中的地位與牛頓方程在經典力學中的地位相當。

薛丁格方程是量子力學最基本的方程，亦是量子力學的一個基本假定，其正確性只能靠實驗來確定。

編輯本段方程概述

量子力學中求解粒子問題常歸結為解薛丁格方程或定態薛丁格方程。薛丁格方程廣泛地用於原子物理、核物理和固體物理，對於原子、分子、核、固體等一系列問題中求解的結果都與實際符合得很好。

薛丁格方程僅適用於速度不太大的非相對論粒子，其中也沒有包含關於粒子自旋的描述。當涉及相對論效應時，薛丁格方程由相對論量子力學方程所取代，其中自然包含了粒子的自旋。

.薛丁格提出的量子力學基本方程 。建立於 1926年。它是一個非相對論的波動方程。它反映了描述微觀粒子的狀態隨時間變化的規律，它在量子力學中的地位相當於牛頓定律對於經典力學一樣，是量子力學的基本假設之一。設描述微觀粒子狀態的波函式為Ψ（r，t），質量為m的微觀粒子在勢場V（r，t）中運動的薛丁格方程為。在給定初始條件和邊界條件以及波函式所滿足的單值、有限、連續的條件下，可解出波函式Ψ（r，t）。由此可計算粒子的分布機率和任何可能實驗的平均值（期望值）。當勢函式V不依賴於時間t時，粒子具有確定的能量，粒子的狀態稱為定態。定態時的波函式可寫成式中Ψ（r）稱為定態波函式，滿足定態薛丁格方程，這一方程在數學上稱為本徵方程，式中E為本徵值，是定態能量，Ψ（r）又稱為屬於本徵值E的本徵函式。

薛丁格方程是量子力學的基本方程，它揭示了微觀物理世界物質運動的基本規律，就像牛頓定律在經典力學中所起的作用一樣，它是原子物理學中處理一切非相對論問題的有力工具，在原子、分子、固體物理、核物理、化學等領域中被廣泛套用。

編輯本段提出歷史

當法國物理學家德布羅意的“微觀粒子也像光一樣具有波粒二象性”的假說被美國物理學家戴維遜和革末利用“電子的晶體粉末散射實驗”證實後，薛丁格通過類比光譜公式成功地發現了可以描述微觀粒子運動狀態的方法——薛丁格方程

編輯本段作者簡介

埃爾溫·薛丁格（Erwin Schrodinger，1887—1961年）1887年8月12日出生於奧地利首都維也納。1906年至1910年，他就學於維也納大學物理系。1910年獲得博士學位。畢業後，在維也納大學第二物理研究所從事實驗物理的工作。第一次世界大戰期間，他應徵服役於一個偏僻的炮兵要塞，利用閒暇時間研究理論物理。戰後他仍回到第二物理研究所。1920年他到耶拿大學協助維恩工作。1921年薛丁格受聘到瑞士的蘇黎世大學任數學物理教授，在那裡工作了6年，薛丁格方程就是在這一期間提出的。

1927年薛丁格接替普朗克到柏林大學擔任理論物理教授。1933年希特勒上台後，薛丁格對於納粹政權迫害愛因斯坦等傑出科學家的法西斯行為深為憤慨，移居牛津，在馬達倫學院任訪問教授。同年他與狄拉克共同獲得諾貝爾物理學獎。

1936年他回到奧地利任格拉茨大學理論物理教授。不到兩年，奧地利被納粹併吞後，他又陷入了逆境。1939年10月流亡到愛爾蘭首府都柏林，就任都柏林高級研究所所長，從事理論物理研究。在此期間還進行了科學哲學、生物物理研究，頗有建樹。出版了《生命是什麼》一書，試圖用量子物理闡明遺傳結構的穩定性。1956年薛丁格回到了奧地利，被聘為維也納大學理論物理教授，奧地利政府給予他極大的榮譽，設定了以薛丁格命名的國家獎金，由奧地利科學院授給。