微觀粒子的身份證——
薛定諤方程(四)
朋友,現在我們已經了解了‘薛定諤方程’的外表, 並且知道‘薛方程’是微觀粒子的‘身份證’、‘說明書’、 ‘方程’也是科學家進入微觀世界的‘入場卷’, ‘入場卷’是用數學形式寫的, 那些生疏的符號令人茫然……。
下面就讓我們以某些可接受的形式做為跳板, 以迂迴的方法,漸漸靠近這個深不可測的方程吧。 朋友,現在您是否已經了解, 微觀粒子不像小球那樣是一個可見的粒子? 就像我們的身體, 雖然其間充滿了無數微觀粒子, 可是我們能看見它們嗎? 不能! 我們看見的只有包裹着靈魂的皮膚或肌肉。 每天、每天、 日復一日、年復一年, 從太陽升起,到日薄西山, 我們幾乎無時無刻 不讓這些可見的東東,牽着鼻子走: 一會兒心生憤怒去罵人、 一會兒又對財富生出無限貪愛……,
咳,某的貪心尤其嚴重, 期盼終有一天 那聖潔的清淨會早日到來……。 話說, 微觀粒子的本質是波動性, 現在就讓我們來看看 ‘波動’中的 “駐波”是個什麼東東。
先來看一幅名畫—— “太陽神和他的七弦琴”。
想象一曲超凡脫俗的天籟之音裊裊飄來, 妙音縈繞耳畔,給人帶來無限喜悅…。

我們說如果 n=1的波長是“基波”, 那麼, n=2 或 n=3的波長, 相對來說,就是較短的波了。
(琴弦的波動可產生“諧波”*。 通俗些說, 諧波是指波動中所含頻率 是基波頻率整數倍的那些部分。)

我們知道
兩端固定的弦,它的震盪可以形成‘駐波’, 而琴弦的總長度是駐波內波長的整數倍。 ‘電子’等微粒的波動, 就其被束縛的特性來說, 正像太陽神七弦琴的琴弦, 那些由粒子的負電或正電構成的“電場”(“電勢場”), 就是一個個束縛電子微粒的“阱” (阱,讀作“井”,‘陷坑’的意思)。

勢阱,具有‘井’的態勢。
這種情勢,正像前面的彩圖所示:
兩邊陡峭的坡道, 限制着 “人與車的組合”, 在兩點之間運動; 或者 如圖中阿波羅手中的七弦琴: 琴弦的兩端固定着 2個點, 限制着琴弦 在這個距離間來回振動。 原子的電場(勢阱), 同樣決定了其間的電子 只能具有 有限多個‘能級’ 或運行的痕跡。
比如,
n=1是波長最長的‘基態’,那麼 n=2、n=3……等的波長 就是越來越短的後續的‘激發態’,
每一種定態都嚴格符合 “有限多個” 和 “份量相等”的量子化特徵。 嚴格地說, 電子沒有像宏觀粒子那樣的運行軌道。 電子的運行痕跡, 可以像二條首尾相接的弦, 是由有限的波長構成的, 電子的運行痕跡,表示的是它們的能量的不同 及其振幅、波長和頻率的不同。
可以想像,那些無形的電子的“運行痕跡”, 實際是包含着電子的波動的。
【說明】 1926年薛定諤對電子運動做了數學處理, 提出著名的薛定諤方程。 這個方程如果用‘三維坐標’的圖形來表示的話, 就是‘電子云’。


謝謝閱讀·。
|