Résolution de la fonction d'onde de l'aide de la r & # schr équation 246-Dinger

Si votre instructeur physique quantique vous demande de résoudre pour la fonction d'onde du centre de masse du système électronique / proton dans un atome d'hydrogène, vous pouvez le faire en utilisant un Schr # 246-Dinger équation modifiée:

image0.jpg

Ce que vous trouverez est que vous pouvez réellement ignorer

image1.jpg

et aller directement à

image2.jpg

Voici comment cela fonctionne.

Parce que le Schr # 246-Dinger équation contient des termes impliquant soit R ou r mais pas les deux, la forme de cette équation indique qu'il est une équation différentielle séparables. Et cela signifie que vous pouvez regarder pour une solution de la forme suivante:

image3.jpg

En substituant l'équation précédente dans la précédente vous donne ce qui suit:

image4.jpg

Et en divisant cette équation par

image5.jpg

te donne

image6.jpg


Cette équation a des termes qui dépendent soit

image7.jpg

mais pas les deux. Cela signifie que vous pouvez séparer cette équation en deux équations, comme ceci (où l'énergie totale, E, est égal à ER + Er):

image8.jpg

Multipliant

image9.jpg

te donne

image10.jpg

Et en multipliant

image11.jpg

te donne

image12.jpg

Maintenant, vous avez deux équations Schr # 246-Dinger, que vous pouvez résoudre de façon indépendante.

Ainsi, en utilisant

image13.jpg

vous pouvez maintenant résoudre pour

image14.jpg

qui est la fonction d'onde du centre de masse du système électronique / proton. Ceci est une équation différentielle simple, et la solution est

image15.jpg

Ici, C est une constante et k est le vecteur d'onde, où

image16.jpg

En pratique, cependant, ER est si petite que les gens ignorent presque toujours juste

image17.jpg

- autrement dit, ils supposent qu'il soit 1. En d'autres termes, l'action réelle se trouve dans

image18.jpg

est la fonction d'onde pour le centre de masse de l'atome d'hydrogène, et

image19.jpg

est la fonction d'onde pour une (fictive) particule de masse m.


» » » » Résolution de la fonction d'onde de l'aide de la r & # schr équation 246-Dinger