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  §2.4  几率密度与几率流密度   

   

已归一化,粒子在 时刻出现在 処的几率密度为

             。       (2.4.1)

将两端对时间 求偏微商,得到

              。    (2.4.2)

若位势满足 ,则薛定谔方程及其复共轭方程可以分别改写成如下形式

                   (2.4.3)

                  (2.4.4)

将(2.4.3)-(2.4.4)代入(2.4.2)式,得到

 

          (2.4.5)

定义矢量

               (2.4.6)

为几率流密度。由(2.4.6)可见,实波函数的几率流密度为零。

                                (2.4.7)

此即概率守恒的微分表达式。它与流体力学中的连续性方程相同。

 在空间任意有限的体积 中将上式对坐标变量作积分

    ,             (2.4.8)

利用高斯(Gauss)定理,得到几率守恒的积分表达式。

            ,  (2.4.9)

式中, 表示包围体积 的封闭曲面,外法线规定为封闭曲面的正向, 是体积 内的总概率。(2.4.9)式的物理意义是,单位时间内,粒子在体积 中的总几率的增量等于单位时间内通过体积 的封闭曲面 流入体积 中的几率。

  将体积 扩展到全空间时,就不存在穿过体积 封闭面的概率流了,即此时 。于是

                                      (2.4.10)

 

           (2.4.11)

此即概率守恒。

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