约化质量
物理学概念
在分析双粒子
孤立系统
的相互作用时,可以直接将粒子质量换成约化质量求解问题。在
牛顿力学
中,这等效于求解两粒子
相对位移
的变化;在
量子力学
中,这等效于选定一个粒子不动而求解这两个粒子的
波函数
。
经典力学的情况
在
经典力学
的情况下,两粒子遵从
牛顿第二定律
其中和分别为第二个粒子对第一个粒子的
作用力
和第一个粒子对第二个粒子的作用力,它们显然有
利用,得到
定义约化质量,则上式可以写成如下非常漂亮的形式
其中是两粒子的
相对速度
。这时由上式就可以解出两粒子的相对位移。上面的方法简化了问题:由原来的求解两个
牛顿方程
变为了求解一个牛顿方程。
量子力学的情况
在
量子力学
的双粒子体系中,也可以使用类似的方法。对于量子力学的情况,双粒子体系的
哈密顿量
为
其中,对于,以此类推。
如果定义,则双粒子的哈密顿量可以写为
方便了
薛定谔方程
的求解。
参考资料
最新修订时间:2023-12-23 17:55
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概述
经典力学的情况
量子力学的情况
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