古典的量子論學習中  最經典的模型就是  粒子於一維盒子中的運動描述(波函數)推導  及其能量量化的導式

這邊藉由簡單的一維駐波模型方式推得粒子於一維盒子中

我們知道粒子於一維盒子中的假設(如下圖)

500px-Infinite_potential_well-en.svg      

(圖片引用自維基百科)

在盒子當中位能為零且盒子以外(含盒子的邊)其位能視為無窮大

那如何以古典的一維駐波來近似這個問題?

我的想法是藉由將粒子視為物質波的形式且為一兩端固定之一維弦(將位能無窮大視為不動之端點)

由古典的駐波模知道固定兩端點的弦長度L為駐波其半波長(l)的整數倍  亦即   

圖片1     經過重排可以得到 圖片2     

 200px-Particle_in_a_box_wavefunctions_2.svg      

(圖片引用自維基百科)

 且由物質波公式  圖片3  

 式中p係指粒子動量  E係指粒子動能

結合兩式對波長l的描述可以得到

圖片4 

由假設知道盒中質點運動時位能為零  亦即質點能量為其動能

 

 

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