Synopsis Quantummechanica III

Compleetheidsrelatie

  • In de quantummechanica wordt aangenomen dat een willekeurige toestandsvector in de Hilbertruimte ontbonden kan worden in een compleet (volledig) orthonormaal stelsel van basisvectoren.
  • Orthonormaliteit voor een stelsel vectoren is de eigenschap u n | u m = δ nm .

Gegeven het verband (3.3) kan de golffunctie ψ(x) worden opgevat als een reeks coördinaten van de ket |ψ t.o.v. de basisvectoren |x . Net zoals in het geval van reële vectoren in een euclidische ruimte, kan |ψ gereconstrueerd worden door een sommatie (integratie) over alle basisvectoren:

3.6

|ψ= dxψ(x)|x = dx x|ψ|x
  • Deze formule is een voorbeeld van een compleetheidsrelatie van de quantummechanica.
  • Onder de aanname van compleetheid is de golffunctie ψ(x) een fysisch equivalente representatie van de ket |ψ. De golffunctie ψ(x) beschrijft de quantumtoestanden van een systeem in de zogenoemde plaatsrepresentatie.

Relatie (3.6) is geldig onder de veronderstelling dat de basisvectoren orthonormaal zijn

3.7

x'|x=δ(x'x)

Rechts staat de Dirac-deltafunctie met de eigenschap

3.8

dx f(x)δ(xx')=f(x')

voor een willekeurige functie f(x) .

  • Relatie (3.7) geeft aan dat de toestand |x correspondeert met een extreem gelokaliseerde golffunctie die overal nul is behalve op één positie x .