题目
波函数全面规定了体系的各种性质,它必须满足的条件包括()A. 单值B. 平方可积C. 可导D. 连续
波函数全面规定了体系的各种性质,它必须满足的条件包括()
- A. 单值
- B. 平方可积
- C. 可导
- D. 连续
题目解答
答案
A,B,D
解析
波函数是量子力学中描述微观粒子状态的核心概念,其必须满足的条件直接关系到物理意义的合理性。本题考查对这些条件的理解,需明确以下关键点:
- 单值性:波函数在任意点必须有唯一确定的值,确保状态的确定性。
- 平方可积:波函数的绝对平方可积,保证总概率为有限值(通常为1)。
- 连续性:波函数本身连续,避免物理量(如概率流)出现奇异性。
- 可导性:波函数的导数连续性要求因具体方程而异,但并非所有情况下都强制要求。
破题关键在于区分“必须满足”与“推导方程时的额外要求”。例如,波函数的二阶导数在薛定谔方程中出现,但题目选项中“可导”若指一阶导数,则并非绝对必要。
选项分析
-
A. 单值
波函数必须单值,否则无法唯一确定系统的物理状态,违背量子力学的基本假设。 -
B. 平方可积
要求$\int |\psi(x)|^2 dx < +\infty$,确保粒子存在概率总和为有限值(通常归一化为1)。 -
C. 可导
虽然薛定谔方程包含二阶导数,但波函数本身只需连续即可,其导数的连续性可能因边界条件不同而放宽(如无限势阱边界处一阶导数可不连续)。因此“可导”并非绝对必要。 -
D. 连续
波函数不连续会导致概率流密度发散,破坏物理意义,故必须连续。