更新时间:2024-05-04 14:58
这条目只讲述,在量子力学里,运动于球对称位势中的粒子的量子行为。这量子行为,可以用薛定谔方程表达为
其中, 是普朗克常数, 是粒子的质量, 是粒子的波函数,V是位势,r是径向距离,E是能量。
由于球对称位势V(r)只与径向距离有关,与天顶角 、方位角 无关,为了便利分析,可以采用球坐标 来表达这问题的薛定谔方程。然后,使用分离变数法,可以将薛定谔方程分为两部分,径向部分与角部分。
而 是 阶勒让德多项式,可用罗德里格公式表示为
将角部分解答代入薛定谔方程,则可得到一个一维的二阶微分方程:
设定函数。代入方程(1)。经过一番繁杂的运算,可以得到
径向方程变为
其中,有效位势。
这正是函数为,有效位势为的薛定谔方程。径向距离r的定义域是从0到。新加入有效位势的项目,称为离心位势。