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슈뢰딩거 방정식

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

(설명을 위한 생성된 이미지입니다)

이것은 양자역학의 기본 방정식입니다. 역학 이는 물리적 시스템의 양자 상태가 시간에 따라 어떻게 변화하는지를 설명합니다. 이는 선형적인 변화입니다. 부분 미분 파동 함수에 대한 방정식은 [latex]Psi(x, t)[/latex]입니다. 시간에 따라 변하는 버전은 [latex]ihbarfrac{partial}{partial t}Psi = hat{H}Psi[/latex]이며, 여기서 [latex]hat{H}[/latex]는 다음과 같습니다. 해밀턴ian 시스템의 총 에너지를 나타내는 연산자입니다.

The Schrödinger equation is the quantum mechanical counterpart to Newton’s second law in classical mechanics. While Newton’s law predicts the trajectory of a particle, the Schrödinger equation predicts the future behavior of a system’s wavefunction. The wavefunction, [latex]\Psi[/latex], is a complex-valued probability amplitude, and the square of its magnitude, [latex]|\Psi|^2[/latex], gives the probability density of finding the particle at a given position and time. The equation comes in two main forms: time-dependent and time-independent.

시간에 따라 변화하는 시스템을 나타내는 시간 의존 슈뢰딩거 방정식(TDSE), [latex]ihbarfrac{partial}{partial t}Psi(x, t) = hat{H}Psi(x, t)[/latex]가 사용됩니다. 에너지 [latex]E[/latex]가 일정한 정상 상태의 시스템에는 시간 독립 슈뢰딩거 방정식(TISE), [latex]hat{H}Psi(x) = EPsi(x)[/latex]가 사용됩니다. 주어진 퍼텐셜에 대해 TISE를 풀면 허용되는 에너지 고유값([latex]E[/latex])과 이에 해당하는 에너지 고유함수([latex]Psi[/latex])를 얻을 수 있으며, 이는 원자의 전자 궤도와 같은 시스템의 안정 상태를 나타냅니다. 해밀턴 연산자 [latex]hat{H}[/latex]는 총 에너지(운동 에너지 + 위치 에너지)에 대한 고전적 표현에서 고전 변수를 해당 양자 연산자로 대체하여 구성됩니다. 단일 비상대론적 입자의 경우, [latex]hat{H} = -frac{hbar^2}{2m}nabla^2 + V(x, t)[/latex]입니다.

UNESCO Nomenclature: 2210
양자 물리학

유형

추상 시스템

분열

혁명가

용법

널리 사용됨

전구체

  • 해밀턴 역학 (1833)
  • 드 브로이의 파동-입자 이중성 가설(1924)
  • Matrix mechanics (Heisenberg, 1925)
  • 고전적 파동 방정식

응용 프로그램

  • 원자 및 분자 궤도 예측(양자 화학)
  • 반도체 소자 설계
  • 핵반응 모델링
  • 초전도 현상 이해하기
  • 양자 컴퓨팅 알고리즘 설계

특허:

NA

잠재적 혁신 아이디어

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관련 개념: 슈뢰딩거 방정식, 파동 함수, 해밀턴 연산자, 양자 상태, 편미분 방정식, 양자 역학, 확률 진폭, 에너지 준위.

역사적 맥락

슈뢰딩거 방정식

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

(날짜를 알 수 없거나 관련이 없는 경우, 예를 들어 "유체역학"의 경우, 주목할 만한 등장 시기를 대략적으로 추정하여 제공합니다.)

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