時間に依存しない1次元のシュレディンガー方程式の導出

注意!)化学科の大学1年生の個人的な覚書です。来た人はブラウザバック推奨!

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方向に速さvで運動する振幅Aの波

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①式

一方、Ψの変化量に着目すると(つまり、xで微分すると)点線のような波になる。clip_image006_thumb

の位置では、Ψ=0となるが、その時変化量は最大となる。これは位置エネルギー→運動エネルギーへと変換されたとみなすことができる。この運動エネルギーに相当する部分が①では無視されているので、

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②式

以下の2つの式は電子の粒子性と波動性をつなげる式である。

(右辺が粒子性、左辺が波動性)

・(時間変化)E・・(エネルギー)h・・(プランク定数)ν・・(単位時間当たりの振動数) 

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アインシュタインの式

・(空間分布)p・・(運動量)h・・(プランク定数)1/λ・・(単位長さ当たりの波数)

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ドブロイの式

②式は

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よって

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③式

運動量p、エネルギーEで+x方向に運動する電子の波動関数は③であらわされる。以下の式も成立。

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(運動エネルギー)+(位置エネルギー)=(全エネルギー)

より

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③式をxで2回微分すると、

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より

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代入すると

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④式

この④式が時間に依存する1次元のシュレディンガー方程式である。

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