波函数Ψ(r,t)的正负号表示所求点偏离平衡位置的方向。
正号是与指定方向相同、负号与指定方向相反。
对于,波形图和振动图,判断质点的运动方向方法不一样。得看波形下一时刻的变化,波形一小段时间后,由a变到了b,所以原点的质点。
是朝着虚线,也就是向下(y负方向)运动,初相位就是pi/2
11这种振动图,曲线本身就代表了质点随时间的变化,所以只要看横坐标下一时刻,质点位置就行了,看质点向y正方向运动,初相位就是-pi/2。
扩展资料:
物理波函数数学表达:
[1]量子力学假设一:对于一个微观体系,他的任何一个状态都可以用一个坐标和时间的连续、单值、平方可积的函数Ψ来描述。Ψ是体系的状态函数,它是所有粒子的坐标函数,也是时间函数。
(Ψ)Ψdτ为时刻t及在体积元dτ内出现的概率。Ψ是归一化的:∫(Ψ)Ψdτ=1式中是对坐标的全部变化区域积分。(注:(Ψ)指Ψ的共厄复数)。
[2]量子力学假设二:体系的任何一个可观测力学量A都可与一个线性算符对应,算符按以下规律构成:
(1)坐标q和时间t对应的算符为用q和t来相乘。
(2)与q相关联的动量p的算符{p}=-i(h/(2π))(d/dq)(注:d指偏微分,以后不特别说明都指偏微分)。
(3)对任一力学量{A}先用经典方法写成q,p,t的函数A=A(q,p,t)则对应的算符为:{A}=A(q,-i(h/(2π))(d/dq),t)。
则:能量算符为:{H}=-h^2/(8π^2m)△+V(其中△为拉普拉斯算符)。
△=d^2/dx^2+d^2/dy^2+d^2/dz^2(直角坐标)。
△=(1/r^2)d(r^2d/dr)/dr+(1/(r^2sinθ))d(sinθd/dθ)/dθ+(1/(r^2sin^2θ))d^2/dφ^2(球坐标)。
角动量算符:
{L[x]}=-i(h/(2π))(yd/dz-zd/dy)。
{L[y]}=-i(h/(2π))(zd/dx-xd/dz)。
{L[z]}=-i(h/(2π))(xd/dy-yd/dx)。
L^2={L[x]}^2+{L[y]}^2+{L[z]}^2。
[4]量子力学假设四:若ψ[1],ψ[2]…ψ[n]为某一微观体系的可能状态,则他们的线性组合∑Cψ也是该体系的可能状态,称ψ的这一性质为叠加原理。
(1)有本征值力学量的平均值:设ψ对应本征值为a,体系处于状态ψ,若ψ已归一化则:a(平均值)=∫(ψ){A}ψdτ=∑|C|^2a
(2)无本征值力学量的平均值:F(平均值)=∫(ψ){F}ψdτ、则定态中所有的力学量平均值都不随时间变化。
用公式节点最方便,另外表示函数图像最好用XY图,而不是波形图。代码很简单,像下面这样就行
其中,x_0是x轴的初始坐标,delta_x是x轴的步长,samples是图像的点的数量。
在图(b)的振动图象中,t=0时刻质点在平衡位置并向y轴的正方向运动,而图(a)的波形图却表明在t=0时刻,质点b、d在平衡位置,而a、c不在平衡位置,故A、C选项不可能正确若波沿x轴正方向传播,质点b应向上运动(逆着波的传播方向在它附近找一相邻点,此点正好在它的上方,质点b就应跟随它向上运动),B选项正确若波沿x轴正方向传播,同理可以确定质点d应向下运动
先求函数表达式。
对于给定信号:(t+τ)ε(t+τ)—tε(t)—(t—τ)ε(t—τ)+(t—2τ)ε(t—2τ),可以看出该信号是由斜坡函数及其不同的延时信号叠加组成的,ε信号是固定时间的。
(t+τ)ε(t+τ)信号波形是从(—τ,0)为起点斜率为1的直线,同理—tε(t)是从原点为起点斜率为—1的直线,以上两个信号的叠加波形为t<0时。
斜直线t>0为高度为τ的直线,依次类推—(t—τ)ε(t—τ)起点为(τ,0)斜率为—1的直线,(t—2τ)ε(t—2τ)起点为(2τ,0)斜率为1的直线,即四个信号的叠加波形图。
解:(1)由已知有周期T=[320/(160-120)]2=16s
w=2n/T=n/8
振幅为1,开始方向向上,所以:
坐标原点处质点的振动方程为:y=sin[(n/8)t]
(2)该波的传播速度为:u=(160-120)/2=20cm/s
该波的波函数为:y=sin[(n/8)(t+x/u)]=sin[(n/8)(t+x/20)]
(3) 由(2)的波函数t=2s时刻X=160CM处的质点的位移为:y=sin[(n/8)10]=-0707cm
再对(2)的波函数对时间t求导得任一质点的速度:v=(n/8)cos[(n/8)(t+x/20)]
带入t=2s和X=160CM得质点的速度:v=-[2^(1/2)]n/16=0277cm/s
提醒:其中n为圆周率
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