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quantum mechanics
3-3. 位相と干渉項
量子力学 - 太田 雅久
Ψ1(x,t),Ψ2(x,t)がともにシュレーディンガー方程式の解であるとすると、

数式

これらの両辺を加え合わせて、
数式

と書くことができて、Ψ=Ψ1+Ψ2もまたシュレーディンガー方程式の解になっていることがわかります。 このことを、「波の重ね合わせが可能である」といいます。詳しくは線形性、線形演算子のところで包括的に学習します。 Ψ1,Ψ2は波動関数ですから、振幅と位相を使って表現できます。

数式,数式

R1,R2はそれぞれの振幅、θ1,θ2は位相です。これらはすべてxtの関数ですが、ここでは省いています。

Ψ1Ψ2の波を重ね合わせてできる波はどんな振舞いをするでしょうか?

数式

(ここで数式,数式を使っています)

数式

左辺の第3項はCOS関数で、位相に依存して振動する項です。これを干渉項といいます。

単に数式になっていないことに注意してください。

量子力学では2つの状態が重ね合わされると干渉を生じます。この式はそのことを表わしています。
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