ผลต่างระหว่างรุ่นของ "สมการชเรอดิงเงอร์"
ไม่มีความย่อการแก้ไข |
ไม่มีความย่อการแก้ไข ป้ายระบุ: เพิ่มยูอาร์แอล wikipedia.org การแก้ไขแบบเห็นภาพ: สลับแล้ว |
||
บรรทัด 1: | บรรทัด 1: | ||
{{ไม่เป็นสารานุกรม}} |
{{ไม่เป็นสารานุกรม}} |
||
[[File:Erwin Schrödinger (1933).jpg|thumb|200px|แอร์วิน ชเรอดิงเงอร์ ผู้คิดค้นสมการชเรอดิงเงอร์]] |
[[File:Erwin Schrödinger (1933).jpg|thumb|200px|แอร์วิน ชเรอดิงเงอร์ ผู้คิดค้นสมการชเรอดิงเงอร์]] |
||
ในวิชา[[กลศาสตร์ควอนตัม]] สมการชเรอดิงเงอร์เป็นสมการทางคณิตศาสตร์ที่ใช้อธิบายระบบทางฟิสิกส์ ที่เป็นผลจากปรากฏการณ์ควอนตัม เช่น [[ทวิภาคของคลื่นและอนุภาค]] สมการชเรอดิงเงอร์เป็นสมการที่สำคัญในการศึกษาระบบทางกลศาสตร์ควอนตัม ซึ่ง[[แอร์วิน ชเรอดิงเงอร์]] (Erwin Schrödinger) นักฟิสิกส์ชาวออสเตรีย ได้ค้นพบ "สมการชเรอดิงเงอร์" ในปี พ.ศ. 2468 และถูกตีพิมพ์ในปีต่อมา จากการค้นพบสมการชเรอดิงเงอร์ ทำให้[[แอร์วิน ชเรอดิงเงอร์]]ได้รับรางวัลโนเบล สาขาฟิสิกส์ ในปี พ.ศ. 2476 สมการนี้เป็นสมการเชิงอนุพันธ์ย่อยหรือที่รู้จักกันว่าสมการคลื่น โดยสามารถแก้สมการชเรอดิงเงอร์เพื่อหาพฤติกรรมการเคลื่อนที่ของคลื่นได้<ref name=":0">https://en.wikipedia.org/wiki/Schr%C3%B6dinger_equation</ref> |
|||
ในปี พ.ศ. 2468 [[แอร์วิน ชเรอดิงเงอร์]] (Erwin Schrödinger) นักฟิสิกส์ชาวออสเตรีย ได้ค้นพบ "สมการชเรอดิงเงอร์" ซึ่งนำมาใช้อธิบายและวิเคราะห์ปรากฏการณ์ของ[[กลศาสตร์ควอนตัม]]ได้อย่างถูกต้อง สมการชเรอดิงเงอร์เป็น[[สมการเชิงอนุพันธ์ย่อย]]ที่เชื่อมโยงกับ[[สมมติฐานของเดอบรอยย์]] (De Broglie hypothesis) ที่ว่า 'อนุภาคแสดงสมบัติของคลื่นได้'<ref>นรา จิรภัทรมล. (2553). กลศาสตร์ควอนตัม. พิมพ์ครั้งที่ 1. กรุงเทพฯ: สำนักพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย.หน้า 19-31</ref> ชเรอดิงเงอร์ได้วิเคราะห์ว่าสมการการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนควรจะคล้ายกับสมการคลื่น และเรียกสมบัติของอิเล็กตรอนหรืออนุภาคอื่นว่า "[[ฟังก์ชันคลื่น]]" (Wave function) โดยสามารถแก้สมการชเรอดิงเงอร์เพื่อหาพฤติกรรมการเคลื่อนที่ของอนุภาคได้ จากการค้นพบสมการชเรอดิงเงอร์ทำให้[[แอร์วิน ชเรอดิงเงอร์]]ได้รับรางวัลโนเบล สาขาฟิสิกส์ ในปี พ.ศ. 2476<ref>พยงค์ ตันศิริ. (2525). คลื่นและฟิสิกส์ควอนตัมเบื้องต้น. กรุงเทพฯ: ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. หน้า 231-241.</ref> |
|||
ใน[[กลศาสตร์ดั้งเดิม]] [[กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน]]โดยเฉพาะกฎข้อที่สอง จะสามารถอธิบายการเคลื่อนที่ของอนุภาคโดยแสดงให้เห็นถึงตำแหน่ง ความเร็ว และความเร่งของอนุภาคที่เปลี่ยนแปลงตามเวลา โดยใช้[[สมการการเคลื่อนที่]]ในการทำนายการเคลื่อนที่ของอนุภาคในระบบ แต่ในกลศาสตร์ควอนตัม พฤติกรรมของอนุภาคจะถูกอธิบายโดย[[ฟังก์ชันคลื่น]] ดังนั้นเราจึงสามารถแก้สมการชเรอดิงเงอร์เพื่อหาผลเฉลยออกมาเป็น[[ฟังก์ชันคลื่น]] โดยสมการชเรอดิงเงอร์นี้เป็นการอธิบายธรรมชาติในระดับจุลภาค<ref name=":0" /><ref>จิรศักดิ์ วงศ์เอกบุตร. (2557). กลศาสตร์ควอนตัมเบื้องต้น. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์</ref> |
|||
สมการชเรอดิงเงอร์แบ่งออกได้เป็นสมการชเรอดิงเงอร์ที่ขึ้นกับเวลา และสมการชเรอดิงเงอร์ที่ไม่ขึ้นกับเวลา |
สมการชเรอดิงเงอร์แบ่งออกได้เป็นสมการชเรอดิงเงอร์ที่ขึ้นกับเวลา และสมการชเรอดิงเงอร์ที่ไม่ขึ้นกับเวลา |
||
บรรทัด 7: | บรรทัด 9: | ||
== สมการ == |
== สมการ == |
||
=== สมการชเรอดิงเงอร์ที่ขึ้นกับเวลา === |
=== สมการชเรอดิงเงอร์ที่ขึ้นกับเวลา<ref name=":0" /> === |
||
{{Equation box 1 |
{{Equation box 1 |
||
|indent=: |
|||
|title='''Time-dependent Schrödinger equation''' ''(general)'' |
|||
⚫ | |||
|cellpadding |
|||
|border |
|border |
||
|border colour = #50C878 |
|||
⚫ | |||
|background colour = #ECFCF4}} |
|||
โดยที่ |
โดยที่ |
||
บรรทัด 26: | บรรทัด 33: | ||
{{math|''Ĥ''}} คือ [[ตัวดำเนินการฮามิลโทเนียน]] |
{{math|''Ĥ''}} คือ [[ตัวดำเนินการฮามิลโทเนียน]] |
||
=== สมการชเรอดิงเงอร์ที่ไม่ขึ้นกับเวลา === |
=== สมการชเรอดิงเงอร์ที่ไม่ขึ้นกับเวลา<ref name=":0" /> === |
||
{{Equation box 1 |
{{Equation box 1 |
||
|indent=: |
|||
|title='''Time-dependent Schrödinger equation'''<br/>''(single [[relativistic quantum mechanics|nonrelativistic]] particle)'' |
|||
|equation=<math>i\hbar\frac{\partial}{\partial t} \Psi(\mathbf{r},t) = \left [ \frac{-\hbar^2}{2\mu}\nabla^2 + V(\mathbf{r},t)\right ] \Psi(\mathbf{r},t)</math> |
|||
|cellpadding |
|||
|border |
|border |
||
|border colour = #0073CF |
|||
|indent=:|equation=<math>\operatorname{\hat H}\Psi=E\Psi</math>|border colour=#FFFFFF|background colour=#8EEBEC}} |
|||
|background colour=#F5FFFA}} |
|||
สมการนี้เป็นการเขียนให้อยู่ในรูป[[ตัวดำเนินการฮามิลโทเนียน]] ซึ่งจะเรียกสมการนี้ว่าสมการ[[Eigenvalue]] ที่มีค่าคงตัว {{math|''E''}} เป็น [[Eigenvalue]] และมี {{math|''Ψ''}} เป็น [[Eigen function]]<ref>พงษ์แก้ว อุดมสมุทรหิรัญ. ทฤษฎีควอนตัมพื้นฐาน. ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ.</ref> |
สมการนี้เป็นการเขียนให้อยู่ในรูป[[ตัวดำเนินการฮามิลโทเนียน]] ซึ่งจะเรียกสมการนี้ว่าสมการ[[Eigenvalue]] ที่มีค่าคงตัว {{math|''E''}} เป็น [[Eigenvalue]] และมี {{math|''Ψ''}} เป็น [[Eigen function]]<ref>พงษ์แก้ว อุดมสมุทรหิรัญ. ทฤษฎีควอนตัมพื้นฐาน. ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ.</ref> |
รุ่นแก้ไขเมื่อ 18:05, 27 มกราคม 2560
บทความนี้ทั้งหมดหรือบางส่วน มีเนื้อหา รูปแบบ หรือลักษณะการนำเสนอที่ไม่เหมาะสมสำหรับสารานุกรม |
ในวิชากลศาสตร์ควอนตัม สมการชเรอดิงเงอร์เป็นสมการทางคณิตศาสตร์ที่ใช้อธิบายระบบทางฟิสิกส์ ที่เป็นผลจากปรากฏการณ์ควอนตัม เช่น ทวิภาคของคลื่นและอนุภาค สมการชเรอดิงเงอร์เป็นสมการที่สำคัญในการศึกษาระบบทางกลศาสตร์ควอนตัม ซึ่งแอร์วิน ชเรอดิงเงอร์ (Erwin Schrödinger) นักฟิสิกส์ชาวออสเตรีย ได้ค้นพบ "สมการชเรอดิงเงอร์" ในปี พ.ศ. 2468 และถูกตีพิมพ์ในปีต่อมา จากการค้นพบสมการชเรอดิงเงอร์ ทำให้แอร์วิน ชเรอดิงเงอร์ได้รับรางวัลโนเบล สาขาฟิสิกส์ ในปี พ.ศ. 2476 สมการนี้เป็นสมการเชิงอนุพันธ์ย่อยหรือที่รู้จักกันว่าสมการคลื่น โดยสามารถแก้สมการชเรอดิงเงอร์เพื่อหาพฤติกรรมการเคลื่อนที่ของคลื่นได้[1]
ในกลศาสตร์ดั้งเดิม กฎการเคลื่อนที่ของนิวตันโดยเฉพาะกฎข้อที่สอง จะสามารถอธิบายการเคลื่อนที่ของอนุภาคโดยแสดงให้เห็นถึงตำแหน่ง ความเร็ว และความเร่งของอนุภาคที่เปลี่ยนแปลงตามเวลา โดยใช้สมการการเคลื่อนที่ในการทำนายการเคลื่อนที่ของอนุภาคในระบบ แต่ในกลศาสตร์ควอนตัม พฤติกรรมของอนุภาคจะถูกอธิบายโดยฟังก์ชันคลื่น ดังนั้นเราจึงสามารถแก้สมการชเรอดิงเงอร์เพื่อหาผลเฉลยออกมาเป็นฟังก์ชันคลื่น โดยสมการชเรอดิงเงอร์นี้เป็นการอธิบายธรรมชาติในระดับจุลภาค[1][2]
สมการชเรอดิงเงอร์แบ่งออกได้เป็นสมการชเรอดิงเงอร์ที่ขึ้นกับเวลา และสมการชเรอดิงเงอร์ที่ไม่ขึ้นกับเวลา
สมการ
สมการชเรอดิงเงอร์ที่ขึ้นกับเวลา[1]
Time-dependent Schrödinger equation (general)
โดยที่
i คือ หน่วยจินตภาพ
ħ คือ ค่าคงตัวของพลังค์แบบลดค่า
สัญลักษณ์ ∂∂t แสดงถึง อนุพันธ์ย่อยเทียบกับเวลา t
Ψ (อักษรกรีก psi) คือ ฟังก์ชันคลื่นในระบบควอนตัม
r และ t คือ เวกเตอร์บอกตำแหน่งและเวลา ตามลำดับ
Ĥ คือ ตัวดำเนินการฮามิลโทเนียน
สมการชเรอดิงเงอร์ที่ไม่ขึ้นกับเวลา[1]
Time-dependent Schrödinger equation
(single nonrelativistic particle)
สมการนี้เป็นการเขียนให้อยู่ในรูปตัวดำเนินการฮามิลโทเนียน ซึ่งจะเรียกสมการนี้ว่าสมการEigenvalue ที่มีค่าคงตัว E เป็น Eigenvalue และมี Ψ เป็น Eigen function[3]