/ Home / science / physics / 16._Quantenmechanik / 06._Schrödingergleichung / 06._Zeitentwicklung /

  •  [Go Up]
  •  image/

06. Zeitentwicklung

Ausgehend von der Schrödingergleichung

I⋅ħ⋅÷{∂}{∂t} ψ=(÷{-ħ²}{2⋅m}⋅∇²+V[x]) ψ[x,t]
I²=-1

versuchen wir zu einer Zeitentwicklung bezüglich stationärer Funktionen zu kommen:

Dazu machen wir einen Produktansatz:

ψ[x,t]:=ψ_0[x]⋅f[t]
÷{I⋅ħ⋅ḟ}{f}=÷{-ħ²}{2⋅m}⋅÷{∇² ψ_0}{ψ_0}+V=E

Wenn wir die Amplitude in den Ortsteil auslagern, dann genügt der folgende Ansatz der Zeit-Differentialgleichung:

f[t]:=\exp[÷{-I⋅E⋅t}{ħ}]
I⋅ħ⋅÷{ḟ}{f}=E

Seien ψ^0_n die Eigenfunktionen des stationären Teils.

Eigenfunktionen können orthogonalisiert werden:

(ψ^0_n,ψ^0_m)=δ_{nm}

Wenn man alle Eigenfunktionen ermittelt hat, bilden diese eine Basis:

∑\limits_n (ψ^0_n)^*[x']⋅ψ^0_n[x]=δ[x-x'] Vollständigkeit
∑\limits_n (ψ^0_n)^*[x']⋅ψ^0_n[x]=δ[x-x']

... komplett unverständliche Ausführungen später...

ψ[x,t]=∑\limits_n c_n[t]⋅ψ_n^0[x]
I⋅ħ⋅÷{∂}{∂t}(∑\limits_n c_n[t]⋅ψ_n^0[x])=\hat{H} ∑\limits_n c_n[t]⋅ψ_n^0[x]
I⋅ħ⋅(∑\limits_n ċ_n[t]⋅ψ_n^0[x])=∑\limits_n ċ_n[t]⋅E_n⋅ψ_n^0[x]

Koeffizientenvergleich:

I⋅ħ⋅ċ_n[t]=∑\limits_n ċ_n[t]⋅E_n
c_n[t]:=c_n^0⋅\exp[÷{-I}{ħ}⋅E_n⋅t]
ψ[x,t]=∑\limits_n c_n^0⋅\exp[÷{-I⋅E_n⋅t}{ħ}]

wobei

c_n^0=⟨ψ_n,ψ[x,t=0]⟩ Anfangsbedingung

Author: Danny (remove the ".nospam" to send)

Last modification on: Wed, 15 Jul 2026 .