Уравнение Шрёдингера
Уравне́ние Шрёдингера, основное уравнение нерелятивистской квантовой механики. Предложено Э. Шрёдингером в 1926 г. для описания движения микрочастиц. Имеет такое же значение, как уравнение движения Ньютона в классической механике и уравнения Максвелла в классической электродинамике. Уравнение Шрёдингера описывает изменение во времени состояния квантового объекта (системы), характеризуемого волновой функцией . В общем случае уравнение Шрёдингера имеет вид: , где – гамильтониан системы, – постоянная Планка. Для частицы массы , движущейся под действием силы, порождаемой потенциалом (, , , ), уравнение Шрёдингера записывается в виде: где – оператор Лапласа, , , – декартовы координаты. Это уравнение называется временны́м уравнением Шрёдингера. Если не зависит от времени, то волновая функция удовлетворяет стационарному уравнению Шрёдингера. Для квантовых систем, движение которых происходит в ограниченной области пространства, уравнение Шрёдингера существует только для некоторых дискретных значений энергии и каждому значению энергии соответствует своя волновая функция .
Уравнение Шрёдингера математически выражает фундаментальное свойство частиц – корпускулярно-волновой дуализм, согласно которому все существующие частицы материи обладают и волновыми свойствами. Уравнение Шрёдингера удовлетворяет принципу соответствия и в предельном случае, когда длина волны де Бройля значительно меньше размеров, характерных для рассматриваемого движения, позволяет описать движение частиц по законам классической механики – по траекториям.
С математической точки зрения уравнение Шрёдингера есть волновое уравнение, подобное уравнению, описывающему колебания струны, но решения уравнения Шрёдингера прямого физического смысла не имеют. Физический смысл имеет квадрат волновой функции – вероятность нахождения частицы (системы) в момент времени в точке с координатами , , . Эта вероятностная интерпретация волновой функции – один из постулатов квантовой механики.