量子力学の動的量
古典的なメカニックでは、動的量は、位置、運動量、エネルギー、角運動量など、時間とともに変化する可能性のあるシステムの特性です。量子力学では、これらの量は量子演算子になります システムの状態を説明するために波動関数に作用します。
これが故障です：
1。オペレーター：
* 定義： 量子力学では、オペレーターは、新しい波動関数を生成するために波動関数（システムの状態を表す）に作用する数学的エンティティです。
* 効果： 演算子を波動関数に適用すると、波動関数が変化し、対応する動的量の変化が反映されます。
* 例：
* 位置演算子（x）： この演算子は、波動関数に基づいて作用して、特定の場所で粒子を見つける可能性を判断します。
* 運動量演算子（P）： この演算子は、波動関数に基づいて作用して、粒子の運動量を決定します。
* エネルギー演算子（H）： この演算子は、システムのエネルギー（しばしばハミルトニアンと呼ばれる）を決定するために波動関数に作用します。
2。観測可能：
* 定義： 観測可能性は、測定できる物理量です。
* 演算子への接続： 量子力学では、オブザーバブルはヘルミアンオペレーターによって表されます。
* 測定結果： 観察可能な場合、結果は対応する演算子の固有値（可能な値）の1つになります。
* 確率： 特定の固有値を取得する確率は、その固有値に対応する初期波動関数と固有関数の間の重複によって決定されます。
3。古典的なメカニクスとの重要な違い：
* 量子化： 量子力学の動的量は量子化されています。つまり、個別の値のみを引き受けることができます。
* 不確実性の原則： Heisenbergの不確実性の原則は、特定の観測可能性のペアを同時に測定できる精度に基本的な制限があると述べています。
* 波粒子の二重性： 量子力学の動的量は、鋭く定義された値として常に定義されているわけではなく、確率分布として定義されます。
量子力学の動的量の例：
* エネルギー： エネルギー演算子（ハミルトニアン）は、原子または分子のエネルギーレベルを決定します。
* 勢い： 運動量演算子は、粒子の運動量分布を決定します。
* 角運動量： 角運動量演算子は、システムの角運動量の可能な値を決定します。
* スピン： スピン演算子は、粒子の固有の角運動量について説明します。
量子力学の動的量を理解することは、原子、分子、およびその他の量子システムの挙動を理解するために不可欠です。オペレーターとオブザーバブルの特性を研究することにより、微視的レベルでの現実の基本的な性質に関する洞察を得ることができます。
