率波对应的是Hillbert Space里面的态矢量,换句话说就是刚刚的这个速度代表的就是态矢量在Hillbert空间里面传播的
经典电磁波的波长等于概率波的波长吗?经典电磁波中的电场、磁场分量在概率波中的对应量是什么,或者说去测电磁波的电场分量时对应着波函数如何坍缩呢?我没学量子场论,求高手解惑~
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2楼
1L+1 同求
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3楼
薛定谔方程不适用于光子,光子的量子理论必定是量子场论。而在量子场论里面,波函数的模方貌似就不再表示简单的概率了。 不过我也没学过量子场论。
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4楼
量子场论里面描述光子的方程就是麦克斯韦方程…… 光子的频率和他的波函数一般情况下没有严格的关系
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5楼
回复:4楼 现在有三个频率:电磁波的频率、光子的频率、量子场论中麦克斯韦方程解出的光子的波函数的频率,它们三者没关系?那p=h/λ中的波长是指的电磁波的波长还是概率波的波长??
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6楼
回复:5楼 前提是你这个得是单色平面波,那么他们的频率是相同的。 如果电磁波不是单色平面波的话,实际上就谈不上频率这么一说了。 解麦克斯韦方程得出来的是一系列单色平面波的叠加。 光子是各种频率的光子态的叠加态。
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7楼
回复:6楼 就是对于一个经典的单色平面电磁波来说,它的量子力学图像是什么? 光子可以有一个固定的频率吧,单个光子的能量不就是E=hυ吗? 我的理解是,经典的单色平面电磁波就是大量的频率为υ的光子一起运动,而这个υ恰恰就是经典电磁波理论中的υ,不知道是不是理解错了。
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8楼
回复:7楼 你这个理解应该是没问题的。
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10楼
量子场论比较重口味~ “ 与量子力学相似,量子场论也是建立在几个基本假设之上 而 从量子力学过渡到量子场论,其基本物理思想和概念的飞跃,可以 归纳为如下几点: 第一,抛开了量子力学中波函数的几率解释,并把量子力学的 波动方程看成经典波动场的场方程 第二,对这些经典波动方程式进行类似于从经典质点力学过 渡到量子力学时所进行的量子化步骤,这种量子化称为二次量子 化,它是粒子的一次量子化向波动领域的推广 第三,抛弃了量子力学对定态薛定谔方程的解所做的解释,把 由二次量子化所得的能量子解释为上述经典波动方程式在原来量 子力学意义下所描述的微观粒子,因此,这些能量子就属于波动场 的粒子 经二次量子化的场,是一个既具波动性又具粒子性的场, 称为量子场 正如量子力学所描述的对象是具有波粒二象性的微 观粒子一样,量子场论所描述的是具有波动与微粒二象性的量子 场 处于相互作用和转化中的所有粒子都属于某量子场的量子 第四,既然微观客体是以量子场的形态存在,那么,实验观测 到的粒子之间的相互作用就应当是量子场之间的相互作用 ”
-------《量子场论导论》张振球 雷式祖
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11楼
首先,Schrodinger Eq并不能适用于高速运动以及光速运动的粒子。对于光子而言,其质量为零,你会发现写出Schrodinger Eq中的Hamiltonian就会有p^2/2m这一项,m=0导致这项发散。
然后,电磁场在几率波里面,并没有明确的对应,因为这个没什么太多的物理意义,正如之前几楼所说的。
我主要想说一下,几率波的频率问题。一般我们不谈几率波的频率,因为多数情况下几率波的频率是非物理可观测的。原因在于,如果可以定义几率波的频率ω,那么按照德布罗意关系,还可以得到几率波的波长,这样就可以算出一个速度v=ωλ/2π。这样的话,这个速度就是几率波振幅的传播速度了。然而几率波对应的是Hillbert Space里面的态矢量,换句话说就是刚刚的这个速度代表的就是态矢量在Hillbert空间里面传播的速度。态矢量不是力学量,它不是厄密的东西,所以不可观测,因此对于一个不可观测的量,它的传播速度通常是没有物理意义的,所以我们一般不谈几率波传播的速度以及频率,正是因为几率波描述的并非是真实的物理量在时空中的传播,而是描述态矢量在Hillbert空间(相空间)的演化过程,因此它的传播速度和频率通常不对应于物理上可观测的情况。
最后扯两句电磁场在QFT中的情况...其实QFT中我们习惯用四维电磁矢势A_μ来描述电磁场和Maxwell Eqs;经典电磁波的一切物理量在QFT中还是对应着它们自己,只不过是多了一个等时对易关系。然而虽然Maxwell场是最早被人们认识的场,却比Klein-Gordon和Dirac场都要难以实施量子化,原因在于Lagrange Density里面没有出现A_0的导数项,解决的办法就是把电磁场分成纵向和横向的两部分,然采用不同的规范条件来对它量子化...总之,电磁场的量子化并非一件很容易的事情~~
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率波对应的是Hillbert Space里面的态矢量,换句话说就是刚刚的这个速度代表的就是态矢量在Hillbert空间里面传播的