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§5.1.2  波函数表象

以一维问题为例,设 是坐标表象中的任意一个归一化的波函数。下面导出这一状态 分别在坐标、动量及任意力学量 表象中的表示。

1、波函数在力学量 表象中的表示

如上所述,所谓状态波函数在任意力学量 表象中的表示就是给出力学量 的本征值 出现的概率幅。 时刻力学量 出现的概率幅,所以 就是状态波函数在 中的表象,也是迄今为止我们最熟悉的表象。下面我们由此表象求出此状态在任意力学量 中的表象。首先要求解 本征方程,

                            (5.1.1)

由此得到本征值谱 和正交归一的本征矢集 。由于 是完备的,体系任一状态矢量 都可以用此完备集展开(设 是分立的)。

                             (5.1.2)

并且有

                           (5.1.3)

可见 就是 在态 中出现的概率幅, 确定,则此状态就完全确定。将 顺序排成一列矩阵,就得到了状态波函数在 表象中的表示

                                     (5.1.4)

这时,两个态矢量的内积可写为

             (5.1.5)

这里我们引用了一个表示两个波矢量内积的记号

            (5.1.6)

如果 的本征值是连续谱 ,则对本征值谱的求和要化为积分,并且只能想象 是一列矩阵,而不能写出。如果 在坐标表象中是归一化的,则在 表象中也是归一化的。即,

             (5.1.7)

如果 是一组力学量完备集的共同本征矢,则其下标要用多个指标。

这里是由我们熟悉的坐标表象导出任一力学量 的表象,但这不是必须的。各种表象都是等同的。我们也可能先得到其它某一力学量表象,再由这一力学量表象导出(通过么正变换)坐标表象。

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