Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » معادلة شرودنجر

معادلة شرودنجر

1926
  • Erwin Schrödinger
Physicist's workspace with Schrödinger Equation and quantum mechanics materials.

(صورة توضيحية فقط)

This is a fundamental equation in quantum mechanics that describes how the quantum state of a physical system changes over time. It is a linear partial differential equation for the wavefunction, [latex]\Psi(x, t)[/latex]. The time-dependent version is [latex]i\hbar\frac{\partial}{\partial t}\Psi = \hat{H}\Psi[/latex], where [latex]\hat{H}[/latex] is the Hamiltonian المشغل، الذي يمثل الطاقة الكلية للنظام.

معادلة شرودنغر هي النظير الكمي لمعادلة نيوتن القانون الثاني في الميكانيكا الكلاسيكية، بينما يتنبأ قانون نيوتن بمسار الجسيم، تتنبأ معادلة شرودنغر بالسلوك المستقبلي للدالة الموجية للنظام. الدالة الموجية، Ψ، هي سعة احتمالية ذات قيمة مركبة، ومربع مقدارها، Ψ²، يعطي كثافة احتمال وجود الجسيم في موضع وزمن محددين. تأتي المعادلة في شكلين رئيسيين: شكل يعتمد على الزمن وشكل لا يعتمد عليه.

The time-dependent Schrödinger equation (TDSE), [latex]i\hbar\frac{\partial}{\partial t}\Psi(x, t) = \hat{H}\Psi(x, t)[/latex], describes a system evolving in time. The time-independent Schrödinger equation (TISE), [latex]\hat{H}\Psi(x) = E\Psi(x)[/latex], is used for systems in a stationary state, where the energy [latex]E[/latex] is constant. Solving the TISE for a given potential yields the allowed energy eigenvalues ([latex]E[/latex]) and the corresponding energy eigenfunctions ([latex]\Psi[/latex]), which represent the stable states of the system, such as the electron orbitals in an atom. The Hamiltonian operator [latex]\hat{H}[/latex] is constructed from the classical expression for the total energy (kinetic plus potential) by replacing classical variables with their corresponding quantum operators. For a single non-relativistic particle, [latex]\hat{H} = -\frac{\hbar^2}{2m}\nabla^2 + V(x, t)[/latex].

UNESCO Nomenclature: 2210
– Quantum Physics

يكتب

نظام مجرد

خلل

Revolutionary

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

  • ميكانيكا هاميلتونية (1833)
  • فرضية دي برولي للازدواجية بين الموجة والجسيم (1924)
  • ميكانيكا المصفوفات (Heisenberg, 1925)
  • معادلات الموجة الكلاسيكية

التطبيقات

  • التنبؤ بالمدارات الذرية والجزيئية (كيمياء الكم)
  • تصميم أجهزة أشباه الموصلات
  • نمذجة التفاعلات النووية
  • understanding superconductivity
  • تصميم خوارزمية الحوسبة الكمومية

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارية محتملة

  • التصميم الجزيئي المعتمد على الذكاء الاصطناعي للأدوية والمواد الجديدة
  • محاكاة في الوقت الحقيقي للأنظمة الكمومية على أجهزة الكمبيوتر العملاقة الكلاسيكية
  • النمذجة التنبؤية لطي البروتين
  • برنامج لتصميم آبار كمية مخصصة في أشباه الموصلات
  • automated discovery of novel المحفزات
  • برنامج النمذجة المالية الكمومية
  • simulators for astrophysical quantum phenomena
  • أنظمة التحكم في أجهزة الكمبيوتر الكمومية
Related to: Schrödinger equation, wavefunction, Hamiltonian operator, quantum state, partial differential equation, quantum mechanics, probability amplitude, energy levels.

السياق التاريخي

معادلة شرودنجر

1922
1924
1925
1926
1926
1927
1927
1921
1924
1924
1925
1926
1927
1927
1930

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.