Hàm sóng và diễn giải xác suất

Dụng cụ

• Hộp thế một chiều với hai trạng thái riêng có pha thời gian riêng
• Thanh trượt « Tỉ lệ trạng thái n=2 » của chồng chập
• Thanh trượt « Độ lệch năng lượng » giữa hai mức
• Hình 3D xoay được của ψ và mật độ $|ψ|^2$

Các bước tiến hành

1. Thay đổi thành phần chồng chập

   Quét « Tỉ lệ trạng thái n=2 » từ 0 lên 100: khi về 0, mật độ là bó n=1 một cực đại; khi về 100, xuất hiện nút tại tâm hộp đặc trưng của n=2. Ở giá trị trung gian $|ψ|^2$ dịch chuyển qua lại giữa hai bên hộp theo thời gian.

2. Đổi độ lệch năng lượng và đo nhịp dao động

   Tăng « Độ lệch năng lượng » và quan sát $|ψ|^2$ dao động nhanh hơn. Hai trạng thái riêng mang pha $e^{-iE_nt/\hbar}$ nên mật độ chồng chập chứa số hạng $\cos(\omega t)$ với $\omega = (E_2-E_1)/\hbar$ — đối chiếu chu kỳ quan sát với công thức này.

3. Kiểm tra chuẩn hóa và diễn giải xác suất

   Với mọi tỉ lệ trộn, diện tích dưới đường $|ψ|^2$ giữ bằng 1 — mô phỏng ghi chú điều này trên hình. Chọn một tỉ lệ, tạm dừng ở hai thời điểm khác nhau và dự đoán vùng nào của hộp có xác suất phát hiện lớn hơn; giải thích $|ψ|^2$ là mật độ xác suất chứ không phải quỹ đạo hạt.

Mô phỏng

Lịch sử thí nghiệm

Nhà vật lý liên quan

Chủ đề liên quan trong thư viện