diff --git a/src/article/main.md b/src/article/main.md index 6043f0e..b6616f0 100644 --- a/src/article/main.md +++ b/src/article/main.md @@ -239,7 +239,7 @@ whole number multiple of $\pi$, but the modulus squared of the wave function would stay identical. This is why we can rewrite this as: %German -stellt. $\alhpa_{0} = 0$ erf"ullt diese Beziehung. Theorethisch k"onnte $\alpha_{0}$ ein beliebiges Vielfaches von $\pi$ +stellt. $\alpha_{0} = 0$ erf"ullt diese Beziehung. Theorethisch k"onnte $\alpha_{0}$ ein beliebiges Vielfaches von $\pi$ sein, jedoch bleibt das Betragsquadrat der Wellenfunktion dabei gleich. Deshalb soll nun gelten: %common @@ -356,3 +356,64 @@ Man bemkerkt, dass die Energie des emmittierten Photons gleich der Differenz der Energien der kombinierten Quantenzust"anden. Dies stellt eine konkrete Modellierung des Zustands"ubergangs eines Elektrons durch Lichteinstrahlung oder Lichemission dar. + +%English +## The Schrodinger Equation in momentum space +%German +## Die Schr"odinger Gleichung im Impulsraum + +%English +As mentioned above, a simple plain wave with a certain impulse can solve the Schrodinger Equation. Because a +superposition of valid waves is also a solution to the wave equation, we can write the combined wave function as: +%German +Wie im Vorigen erw"ahnt, kann eine einfache Welle mit speziellen Impuls die Schr"odinger Gleichung l"osen. Weil auch +eine "Uberlagerung von validen Wellen eine L"osing darstellt, l"asst sich die kombinierte Wellenfunktion schreiben als: + +%common +$$ \Psi_x = \sum^n_{i=0} e^{k_n*x}*\psi(p_n) $$ + +%English +When using an indefinite amount of waves, one can express any wave equation using another wave equation $\psi$ (giving +weight to each impulse) as: +%German +Mit der Anwendung mit einem unendlicher Zahl an Wellen, kann jede Wellenfunktion mit einer anderen Wellenfunktion $\psi$ +(die jedem Impuls ein Gewicht zuteilt) ausgedr"uckt werden: + +%common +$$ \Psi_x = \int_{-\infty}^{\infty} \psi(p) * e^{k(p)*x} dp $$ +$$ \Psi_x = \int_{-\infty}^{\infty} \psi * e^{\frac{p*x}{\hbar}} dp $$ + +%English +We can deduce that there exists a wave function $\Psi$ for every $\psi$. If we create a Transformation $F(\Psi) = \psi$ +which converts between the two formats and apply it to the Schrodinger equation (V = 0 here to simplify everything), we +get: +%German +Es l"asst sich folgern, dass f"ur jede Wellenfunktion $\Psi$ eine korrespondierende L"osing f"ur $\psi$ existiert. Wenn +wir eine Transformation $F(\Psi) = \psi$ erstellen, die zwischen den beiden Repr"asentationen konvertiert und sie auf +die Schr"odinger Gleichung anwenden (mit $V=0$ stets) erhalten wir: + +%common +$$ F(i * \hbar * \frac{\partial \Psi}{\partial t}) = F(\frac{p^2}{2*m} * \Psi)$$ +$$ i*\hbar*\frac{\partial \psi}{\partial t} = \frac{p^2}{2*m}*\psi$$ +$$ \frac{\partial \psi}{\partial t} = \frac{p^2}{2*m*i*\hbar}*\psi$$ + +%English +This differential equation has an easy solution for every $\psi_0$: +%German +Diese Differentialgleichung hat eine einfache L"osung f"ur jedes $\psi_0$: + +%common +$$ \psi = e^{i*\omega*t} * \psi_0$$ +$$ i * \omega * \psi = \frac{p^2}{2*m*i*\hbar} * \psi$$ +$$ \omega = -\frac{p^2}{2*m*\hbar}$$ +$$ \psi = e^{-\frac{i*p^2}{2*m*\hbar}*t} * \psi_0$$ + +%English +Because $|e^{i*x}| = 1$ for every x, we can say that the modulus squared of $\psi$ stays constant as in $|\psi|^2 = +|\psi_0|^2$. Because the probability of measuring the impulse of a particle corresponds to $\psi$, we can conclude that +the impulse of a particle stays constant as long as no force is acting upon it. +%German +Da $|e^{i*x}| = 1$ f"ur jedes $x$ gilt, l"asst sich sagen, dass das Betragsquadrat von $\psi$ zeitlich konstant ist +$|\psi|^2$ = |\psi_0|^2$. Da die Wahrscheinlichkeitsverteilung des Impulses mit dem Betragsquadrat von $\psi$ +zusammenh"angt, l"asst sich folgern, dass der Impuls eines Teilchens konstant bleibt, solange keine Kraft auf das +Teilchen wirkt.