波動力学

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波動力学(はどうりきがく、: wave mechanics)とは、シュレーディンガー方程式を利用する非相対論的量子力学の分野のこと、または波動一般に関する古典力学量子力学の分野のことである。

シュレーディンガー方程式[編集]

1924年にド・ブロイは電子の波動説を唱え、電子は点状の粒子であると共に、ある種の波(物質波)を伴うと主張した。この物質波の存在が実験的に確認されたことで、電子は粒子かつ波動であることが実証された。

1926年にエルヴィン・シュレーディンガーが、電子が従うべき波動方程式を導き、シュレーディンガー方程式と対応づけた。このシュレーディンガー方程式は、水素原子の離散的なエネルギー準位を上手く説明することに成功した。このシュレーディンガー方程式によって記述される電子の運動力学が波動力学である。

シュレーディンガー方程式は、相対性理論による質量の増加や、相対論的な速度の表現を考慮に入れていない。ポール・ディラックはシュレーディンガー方程式を相対論的に拡張して、理論的にスピンの存在を導いた。

結晶や導体中の電子の挙動などを取り扱うときは、電子の速度は光に比べて十分小さいので、非相対論的なシュレーディンガー方程式が用いられる。

波動力学は後に行列力学と数学的に同等であることが証明された。

波の力学[編集]

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