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¿Qué es una función de onda en un lenguaje sencillo?

En mi libro de texto se da

La función de onda describe la posición y el estado del electrón y su cuadrado da la probabilidad de densidad de electrones.

¿Alguien me puede dar un ejemplo muy simple de una función de onda con la explicación? (Nota: esta pregunta no es un duplicado. He buscado de otras preguntas de este tipo, pero las respuestas fueron abrumadoramente difíciles de entender).

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Haes Puntos 6453

Una función de onda es una compleja función con valores de $f$ definido en ${\mathbb R}^1$ (si el electrón está confinado a una línea) o ${\mathbb R}^2$ (si el electrón está confinado a un avión) o ${\mathbb R}^3$ (si el electrón rangos de más de tres-espacio), y la satisfacción de $$\int |f|^2=1$$ (donde la integral es definido a lo largo de toda la línea o plano o el espacio de 3 dimensiones).

Cada electrón tiene asociada una función de onda, y cualquier función que satisface la anterior puede ser la función de onda asociada a algunos de electrones.

La función de onda le dice todo lo que hay que saber sobre el electrón. Por ejemplo, si $A$ es cualquier conjunto, y si se realiza un experimento, que responde a la pregunta "es el electrón en el conjunto $A$?", entonces la probabilidad de que usted va a obtener una respuesta de "sí" está dada por $$\int_A |f|^2$$

(Así, en particular, si $A$ es todo el espacio que usted está haciendo "Es el electrón en cualquier sitio?", y la probabilidad de una respuesta de sí es $1$.)

Los próximos pasos son para aprender:

1) ¿Cómo puedo usar esta función de onda para predecir los resultados de las preguntas sobre otra cosa que la de los electrones de la ubicación, tales como, por ejemplo, su impulso?

y

2) ¿Cómo es que esta función de onda cambia con el tiempo?

No creo que usted está todavía en el punto de abordar estas preguntas (a pesar de que será muy pronto).

9voto

Peter Diehr Puntos 142

La función de onda es la solución a la Shroedinger ecuación, dada su situación experimental. Con un sistema clásico y el de Newton la ecuación, usted podría obtener una trayectoria, que muestra el camino que algo iba a seguir: las ecuaciones de movimiento. Para un mecánico-cuántica del sistema de obtener una función de onda, y las reglas obedece a lo largo del tiempo. Con esto se puede determinar las probabilidades de sus partículas a ser un lugar, que está tan cerca como se puede llegar a una trayectoria.

Normalmente aprenden la mayoría de la matemática en primer lugar, a continuación, la mecánica Newtoniana, entonces la mecánica cuántica. Espero que para entonces usted puede poner en ontext.

3voto

Guill Puntos 832

Una "función de onda" es un modelo matemático (o representación) de una determinada onda. Una "función" es representado por el símbolo $f$. Puede ser una función de la distancia (x), el tiempo (t), el espacio (r), etc. y se suele representar por una ecuación. Si la ecuación representa una onda, entonces la función es una función de onda.

Por ejemplo, una simple onda con amplitud constante y variable en el tiempo puede ser descrito por: sine(t). Su función de onda serían $f_{(t)} = A sine(t)$. Usted puede evaluar sobre algún intervalo, integrando en el intervalo.
En el caso de los electrones, su función de onda ya ha sido descrito en WillO la respuesta.

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syn4k Puntos 204

Un ejemplo muy simple de una función de onda es y = sen x Este podría describir la momentánea en la forma de una onda hecha por la mueve una cuerda.

De esta forma pueda moverse a lo largo del eje x con el tiempo, de modo que y= sen(x-t) sería un ejemplo muy simplificado de un movimiento de la onda seno

Estoy seguro de que será dissed para responder a tu pregunta, literalmente. Tengo 4 años de terciario matemáticas y 3 años de terciario de la física detrás de mí, pero no parece que quieren un ejemplo muy simple.

Un electrón es a veces representado como algo así como una corta ráfaga de ondas, y la compleja fórmula para esta "forma" se llama a la función de onda.

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