Synopsis Quantummechanica III

Impulsrepresentatie

  • De impulsgolffunctie ψ˜(p) beschrijft de quantumtoestand van een systeem in de impulsrepresentatie.
  • De golffuncties ψ(x) en ψ˜(p) zijn twee equivalente representaties van een gegeven quantumtoestand |ψ.

De golffunctie ψ(x) is slechts één van de mogelijke representaties van de toestandsfunctie |ψ. De impulsgolffunctie ψ˜(p) gedefinieerd door de Fouriertransformatie (1.23ab) is een belangrijke andere representatie. In analogie met (3.3) wordt ψ˜(p) geïnterpreteerd als de projectie op de impulsvector p| :

3.9

ψ˜(p):=p|ψ ψ˜*(p):=ψ|p

De toestanden |p zijn eigenvectoren van de impulsoperator

3.10

p^|p=p|p

en vormen een complete verzameling basisvectoren. Een gegeven quantumtoestand kan dus ook ontbonden t.o.v. deze basis zoals gegeven door een compleetheidsrelatie analoog aan (3.6)

3.11

|ψ=dpψ˜(p)|p=dpp|ψ|p

De twee golffuncties ψ en ψ˜ beschrijven dezelfde quantumtoestand . Uit formule (3.11) volgt het verband tussen ψ(x) en ψ˜(p) :

3.12

x|ψ=ψ(x)=dpx|pψ˜(p)
  • Door vergelijking met de Fouriertransformatie (1.23ab) concluderen we

3.13

x|p=12πexp(ipx/)
  • hetgeen de projectie is van de impuls-ket |p op de coördinaat-bra x|.