Основное состояние
-
Определение и свойства основного состояния
- Основное состояние — это квантовое состояние с наименьшей энергией.
- Оно является невырожденным, т.е. не имеет других состояний с той же энергией.
- Волновая функция основного состояния должна быть непрерывной и иметь нулевые узлы.
-
Доказательство отсутствия узлов в основном состоянии
- Доказательство основано на принципе неопределенности Гейзенберга и непрерывности волновой функции.
- Если волновая функция имеет узел, то это означает, что энергия частицы может быть точно определена.
- Однако, если волновая функция основного состояния непрерывна, то энергия частицы не может быть точно определена, что противоречит принципу неопределенности.
-
Пространственная невырожденность основного состояния
- Основное состояние не может быть вырождено, так как в противном случае существовало бы два состояния с одинаковой энергией и разными волновыми функциями.
- Это противоречит предположению о том, что основное состояние не имеет узлов.
-
Примеры волновых функций основного состояния
- Волновая функция частицы в одномерном ящике имеет полупериодическую синусоидальную форму.
- Волновая функция атома водорода имеет сферическую симметрию и экспоненциально убывает с расстоянием.
- Для атома водорода электрон в основном состоянии имеет энергию, необходимую для отрыва от атома.
-
Определение секунды времени
- С 1997 года секунда определяется как продолжительность 9192631770 периодов излучения атома цезия-133.
Полный текст статьи: