規格化

規格化の最新ニュースをまとめて検索！

この項目では、量子力学での波動関数の規格化について記述しています。工業・産業での規格化については「標準化」を、ベクトル、数量、データなどの規格化については「正規化」をご覧ください。

規格化(normalization)

ある空間で粒子が一つ存在し、それを記述する波動関数をΨとすると、Ψのノルムに関して、

$\int | \Psi |^2 d \mathbf{r} = 1$

とすることが規格化（正規化とも言う）である。積分は当該粒子の存在する全空間に対して行われる。積分の範囲は、その粒子のなす系に課された境界条件によって変わる。一つの例として周期的境界条件に基づく結晶格子では、以下のようにその単位胞内で規格化のための積分が行われる。

$\int_{V_{cell}} | \Psi |^2 d \mathbf{r} = 1$

ここで、V_cellは単位胞の体積である。

直交座標系を考えて、r=(x,y,z)とし、更に時間tも考えると、一粒子の波動関数は $\Psi = \Psi(x,y,z,t) = \Psi(\mathbf{r},t)$ で表され、これは、

$\int | \Psi |^2 d \mathbf{r} = \int | \Psi (\mathbf{r}, t) |^2 d \mathbf{r} = 1$

と規格化される。これは、ある時刻ｔで粒子が位置rでの微小な領域dr(=dxdydz)に存在する確率が、 $| \Psi (\mathbf{r}, t) |^2 d \mathbf{r}$ であることを示している。それを全空間（粒子の存在しうる全領域）で積分すれば、確率の総和は1となる必要がある。この要請を満たすために規格化を行う。実際の数値計算等で求められる波動関数は、そのままでは上記の積分が1となる保証はないので、積分値が1となるように規格化される。

フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 Text is available under GNU Free Documentation License.

最終更新 2009年4月21日 (火) 16:03 （日時は個人設定で未設定ならばUTC）。
【規格化】変更履歴

規格化

もっと調べる！