Vlnová funkce je ve fyzicematematice obecně řešení libovolné vlnové rovnice, která je obvykle parciální diferenciální rovnicí prvního či druhého řádu. S vlnovými rovnicemi se lze setkat jak v klasické fyzice, například v teorii elektromagnetického pole, tak v moderní fyzice.[1]

S pojmem vlnové funkce se lze nejčastěji setkat v kvantové mechanice, kde se používá pro matematický popis stavu fyzikálního systému. Je řešením kvantové pohybové rovnice, kterou může být například Schrödingerova či Diracova rovnice, a je z ní možno vypočítat výsledky měření provedených na systému. Avšak na rozdíl od klasické fyziky, ve které se předpokládá alespoň principiální možnost jednoznačné předpovědi měření libovolné veličiny, v kvantové mechanice lze obecně z vlnové funkce určit pouze pravděpodobnost, s jakou se naměří určitá hodnota fyzikální veličiny, je-li provedeno totéž měření opakovaně na několika identických systémech za stejných podmínek. Experimentálně byla ale realizována i klasická makroskopická analogie „pilotní vlny“.[2][3] Podrobnější diskusi o pravděpodobnostní interpretaci vlnové funkce naleznete v článku interpretace kvantové mechaniky.

Je-li fyzikální systém popsán lineární vlnovou rovnicí, platí pro něj tzv. princip superpozice, který je velmi důležitý především pro popis šíření elektromagnetického záření a v kvantové mechanice. Jsou-li dvě různé vlnové funkce řešením téže vlnové rovnice, pak podle tohoto principu je řešením této vlnové rovnice také součet těchto vlnových funkcí a obecně i jejich libovolná lineární kombinace. Princip superpozice vlnových funkcí hraje důležitou roli pro vysvětlení a pochopení jevu interference.

Reference

editovat
  1. KOUPILOVÁ, Zdeňka; KÁCOVSKÝ, Petr. Kvantová fyzika (nejen) pro budoucí učitele [online]. Praha: Katedra didaktiky fyziky Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy, 2020-11-29 [cit. 2023-07-21]. Kapitola Kapitola 2 – Základní postuláty kvantové mechaniky, s. 16. 2.1.1 Vlnová funkce. Dostupné online. 
  2. Massachusetts Institute of Technology. When fluid dynamics mimic quantum mechanics. phys.org [online]. 2013-07-29 [cit. 2022-12-22]. Dostupné online. (anglicky) 
  3. http://math.mit.edu/~bush/?page_id=484 Archivováno 14. 3. 2017 na Wayback Machine. - Hydrodynamic quantum analogs

Související články

editovat

Externí odkazy

editovat