Суперпозиция волн амплитуды вероятности импульсных собственных состояний

Для понимания природы реальных частиц — фотонов, электронов и т. п. — мы будем строить суперпозиции волн амплитуды вероятности для целых диапазонов импульсных собственных значений, подобно тому как это было показано на рис. 6.1. Для каждого импульса p волна имеет свою длину: — ?=h/p. Из рис. 6.3 и 6.4 видно, что сложение волн с различными длинами приводит к концентрации амплитуды волны в определённой области пространства. Как отмечалось в обоих рассмотренных выше примерах, амплитуда всех волн в этих суперпозициях была одинаковой.

Теперь мы будем складывать импульсные волны амплитуды вероятности с различными амплитудами. Есть одна волна (определённое значение p) с наибольшей амплитудой. И чем больше другие волны отличаются от неё по длине, тем меньше их амплитуда. Длина волны с максимальной амплитудой находится в центре распределения. Под распределением имеется в виду просто диапазон длин волн. Представьте себе такую аналогию: комната, полная людей, которые распределены по возрасту. Некоторые люди будут иметь средний возраст, соответствующий центру распределения, другие будут старше или моложе среднего. В нашем случае имеется волна в центре распределения и другие волны — более короткие и более длинные.

Рис. 6.5. График вероятности обнаружить частицу в конкретном импульсном собственном состоянии, соответствующем импульсу p, задаётся как суперпозиция импульсных волн амплитуды вероятности. Значение p ₀ — это средняя волна с наибольшей амплитудой в данном распределении. Величина ?p служит мерой ширины распределения собственных значений

На рис. 6.5 показано распределение волн амплитуды вероятности для импульсных состояний. Значение p₀ — это импульс волны в центре распределения. Она имеет длину ?=h/p₀. Это волна с наибольшей амплитудой, с наибольшей вероятностью обнаружения в данном распределении. При увеличении или уменьшении импульса относительно p₀ (? соответственно будет меньше или больше) величина отдельной волны в суперпозиции (её вероятность) убывает. Величина ?p служит мерой ширины распределения. Если значение ?p велико, имеется большой разброс по p, а значит, и большая ширина распределения длин волн. Если значение ?p мало?, то мала и ширина распределения длин волн.