狄拉克方程是什麼?如何解釋,狄拉克方程是什麼

時間 2021-08-11 17:47:26

1樓:人生的下劃線

2023年英國物理學家狄拉克(paul adrien mauricedirac)提出了一個電子運動的相對論性量子力學方程,即狄拉克方程。

2樓:匿名使用者

你看一下這兩個**吧,很全:

3樓:章佳全黎汝

薛定諤方程是伽利略變換群下的不變式——因此,這種量子力學是一種“古典量子力學”,它和“古典力學”有著相同的物理學根基——這就是“伽利略變換群”。然而,任何普適的古典的波動方程或者量子的波動力學方程,一律都不是伽利略變換群的不變式。

狄拉克方程是洛倫茲變換群下的不變式——因此,這種量子力學是相對論量子力學,量子電動力學,量子場論。這一類的量子理論中所有的核心方程一律都是洛倫茲變換群下的絕對式。不論是古典電動力學,還是相對論力學,它們的核心方程一律也是洛倫茲變換群下的不變式。

伽利略變換群——是粒子型別的變換群

洛倫茲變換群——是波動型別的變換群

把薛定諤方程為核心的量子力學稱作是“粒子性的量子力學”,或則稱作為“伽利略量子力學”而把狄拉克方程為核心的量子力學稱作是“波定性的量子力學”,或者稱作為“洛侖茲量子力學”

全部量子力學被嚴格區分成性質對立的兩大系列——這種情形就和經典力學一樣,也被嚴格區分成性質對立的兩大系列:經典粒子力學和經典波動力學。

所以,薛定諤方程為核心的“伽利略量子力學”和狄拉克方程為核心的“洛侖茲量子力學”是完全不同型別的量子力學,絕對不可以混淆這兩大類量子力學之間存在的深刻的物理差別,更不可以將二者混為一談!

薛定諤方程所描述的量子的波函式是“粒子型別的波函式”;而狄拉克方程所描述的量子的波函式則是“波動型別的波函式”。

狄拉克方程是什麼

4樓:我隨風動

狄拉克方程,是指2023年英國物理學家狄拉克提出的方程。利用這個方程研究氫原子能級分佈時,考慮有自旋角動量的電子作高速運動時的相對論性效應,給出了氫原子能級的精細結構,與實驗符合得很好。從這個方程還可自動匯出電子的自旋量子數應為1/2,以及電子自旋磁矩與自旋角動量之比的朗德g因子為軌道角動量情形時朗德g因子的2倍。

電子的這些性質都是過去從分析實驗結果中總結出來的,並沒有理論的**和解釋。狄拉克方程卻自動地匯出這些重要基本性質,是理論上的重大進展。

中文名狄拉克方程

外文名dirac equation

提出方程

電子運動的相對論性量子力學方程

提出者狄拉克

時間2023年

分類物理 數學概念

自然單位制下的狄拉克方程

為了避免克萊因-高登方程中概率不守恆的問題,狄拉克在假設方程關於時間與空間的微分呈一次關係後得出了有名的狄拉克方程。但該方程仍無法避免得出負能量解的問題。但是負能級的解是成立的,根據泡利不相容原理,狄拉克認為所有的負能級都已經被電子佔據,所以阻止了正能級電子向負能級躍遷,這就是費米子海,也叫狄拉克之海。

根據以上猜想可推出正電子等的存在。

應用既然實驗已充分驗證了狄拉克方程的正確,人們自然期望利用狄拉克方程預言新的物理現象。按照狄拉克方程給出的結果,電子除了有能量取正值的狀態外,還有能量取負值的狀態,並且所有正能狀態和負能狀態的分佈對能量為零的點是完全對稱的。自由電子最低的正能態是一個靜止電子的狀態,其能量值是一個電子的靜止能量,其他的正能態的能量比一個電子的靜止能量要高,並且可以連續地增加到無窮。

與此同時,自由電子最高的負能態的能量值是一個電子靜止能量的負值,其他的負能態的能量比這個能量要低,並且可以連續地降低到負無窮。

這個結果表明:如果有一個電子處於某個正能狀態,則任意小的外來擾動都有可能促使它跳到某個負能狀態而釋放出能量。同時由於負能狀態的分佈包含延伸到負無窮的連續譜,這個釋放能量的躍遷過程可以一直持續不斷地繼續下去,這樣任何一個電子都可以不斷地釋放能量,成為永動機,這在物理上顯然是完全不合理的。

所以狄拉克大膽猜測所有的負能態都已經被電子佔據,而泡利不相容原理則會阻止正能態的電子向已經被完全佔據的負能態躍遷。這個猜想實際上說明了物質被“浸泡”在費米子(如電子)的“海洋”中,也就是狄拉克之海。詳見後文的空穴理論以及相關文獻。

狄拉克方程是怎樣的

5樓:韋浩嵐

這個有公式,不太好說,你自己看吧

6樓:人土土人

先求解靜止條件下自由粒子的狄拉克方程,然後採用態空間變換,得到了沿任意方向自旋和運動的自由粒子的平面波解,提供了求解自由粒子狄拉克方程的一種簡便方法.狄拉克方程式是相對論性量子力學的一項描述自旋-½粒子的波函式方程式,由保羅·狄拉克於2023年建立,不帶矛盾地同時遵守了狹義相對論與量子力學兩者的原理。這條方程預言了反物質的存在,隨後2023年由卡爾·安德森發現了正子(positron)而證實

誰能介紹一下狄拉克方程

7樓:匿名使用者

2023年英國物理學家狄拉克提出了一個電子運動的相對論性量子力學方程,即狄拉克方程。利用這個方程研究氫原子能級分佈時,考慮有自旋角動量的電子作高速運動時的相對論性效應,給出了氫原子能級的精細結構,與實驗符合得很好。從這個方程還可自動匯出電子的自旋量子數應為1/2,以及電子自旋磁矩與自旋角動量之比的朗德g因子為軌道角動量情形時朗德g因子的2倍。

電子的這些性質都是過去從分析實驗結果中總結出來的,並沒有理論的**和解釋。狄拉克方程卻自動地匯出這些重要基本性質,是理論上的重大進展。

狄拉克方程的概念

8樓:

為了避免克萊因-高登方程中概率不守恆的問題,狄拉克在假設方程關於時間與空間的微分呈一次關係後得出了有名的狄拉克方程。但該方程仍無法避免得出負能量解的問題。

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