Estado estacionario
Un estado estacionario es un estado cuántico con todos los observables independientes del tiempo. Es un vector propio del operador de energía (en lugar de una superposición cuántica de diferentes energías). También se le llama vector propio de energía , estado propio de energía , función propia de energía o paquete propio de energía . Es muy similar al concepto de orbital atómico y orbital molecular en química, con algunas ligeras diferencias que se explican a continuación .
Un estado estacionario se llama estacionario porque el sistema permanece en el mismo estado a medida que pasa el tiempo, de todas las formas observables. Para un hamiltoniano de una sola partícula, esto significa que la partícula tiene una distribución de probabilidad constante para su posición, su velocidad, su espín , etc. [1] (Esto es cierto asumiendo que el entorno de la partícula también es estático, es decir, el hamiltoniano no cambia en tiempo.) La función de onda en sí no es estacionaria: cambia continuamente su factor de fase complejo general , para formar una onda estacionaria . La frecuencia de oscilación de la onda estacionaria, multiplicada por la constante de Planck., es la energía del estado según la relación de Planck-Einstein .
Los estados estacionarios son estados cuánticos que son soluciones a la ecuación de Schrödinger independiente del tiempo :
Ésta es una ecuación de valor propio : es un operador lineal en un espacio vectorial, es un vector propio de y es su valor propio.
Si un estado estacionario se conecta a la Ecuación de Schrödinger dependiente del tiempo , el resultado es: [2]
Suponiendo que es independiente del tiempo (invariable en el tiempo), esta ecuación es válida para cualquier tiempo t . Por lo tanto, esta es una ecuación diferencial que describe cómo varía en el tiempo. Su solución es:
