我理解的本征值,本征態(tài)和表象

我理解的量子力學(xué)中,波函數(shù)就是一個(gè)系統(tǒng)的各種可能的狀態(tài)的疊加,比如描述一個(gè)系統(tǒng),只考慮電子的自旋這個(gè)參數(shù)的話,只有自旋向上和自旋向下,則這個(gè)系統(tǒng)的本征態(tài)就是這兩種,再?gòu)?fù)雜的系統(tǒng),它的波函數(shù)也就是這兩種本征態(tài)的不同權(quán)重的疊加而已。而此時(shí)系統(tǒng)處于σ(自旋)表象中,任何其他物理量在這個(gè)表象中寫(xiě)的話,都是算符。

而所有的這些描述對(duì)應(yīng)于線性代數(shù),就是,

系統(tǒng)的 基矢就是(s_1,0),(0,s_2)這兩個(gè)向量;任何系統(tǒng)波函數(shù)都是這兩個(gè)矢量的合成。

算符(除了自旋和與它對(duì)易的物理量),其它都是矩陣;

總結(jié):

能不能這樣認(rèn)為。系統(tǒng)的狀態(tài),就是Hilbert空間,不,就是笛卡爾坐標(biāo)下的一個(gè)矢量。不同的矢量(不能方向一致)就代表了一個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)|φ>。所謂的本征態(tài),就是x,y,z三個(gè)基矢而已(也就是說(shuō),系統(tǒng)的本征態(tài)一般不止一個(gè),有幾個(gè)基矢就有幾個(gè)本征態(tài)),而本征值,就是系統(tǒng)的狀態(tài)|φ>在x,y,z上的分量的大小,或者說(shuō)|φ>這個(gè)空間任意矢量在三個(gè)坐標(biāo)軸上的投影(也就是說(shuō),本征值是多個(gè)的,有幾個(gè)基矢就有幾個(gè)本征值)。

最重要的來(lái)了,當(dāng)你想知道這個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)到底是什么狀態(tài)時(shí),實(shí)際上你只能站在x,y或者z坐標(biāo)軸上去看,你是看不到三維空間的,如果你站在x坐標(biāo)軸上,那你能看到的是在x軸上的投影。這里的x軸基矢就是本征態(tài),而投影大小就是本征值。當(dāng)然,你也可以測(cè)一下其他坐標(biāo)軸(本征態(tài))下的投影值(本征值)。

總結(jié)一下,比如我想知道系統(tǒng)的動(dòng)量p是多少(所謂的系統(tǒng),就是用一個(gè)波函數(shù)|φ>描述)。那就列出schrodinger方程,將p作用|φ>上。然后解方程,解出來(lái)的本征值和本征態(tài),就相當(dāng)于坐標(biāo)系不同基矢下的投影。

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