爱因斯坦-布里渊-克勒方法(英文:Einstein–Brillouin–Keller method)是量子力学中计算量子系统本征值的一种半经典近似方法,也简称为EBK方法。例如在一个具有任意满足束缚态条件的中心势的两体系统中,运用EBK方法可以建立量子化方程从而求解出系统的能级。EBK方法所基于的原理是能量的守恒律,从而避免了牛顿力学或薛定谔的波动力学中的微分方程形式。

简介爱因斯坦-布里渊-克勒方法(英文:Einstein–Brillouin–Keller method)是量子力学中计算量子系统本征值的一种半经典近似方法,也简称为EBK方法。例如在一个具有任意满足束缚态条件的中心势的两体系统中,运用EBK方法可以建立量子化方程从而求解出系统的能级。EBK方法所基于的原理是能量的守恒律,从而避免了牛顿力学或薛定谔的波动力学中的微分方程形式。1

波动力学波动力学是量子力学的一种表述形式,主要是以波函数及其模数的平方去表示物体的状态及该状态出现的机率。对于波函数随时间的变化,是遵从薛定谔方程式。1

WKB 近似在量子力学里,WKB近似是一种半经典计算方法,可以用来解析薛定谔方程。乔治·伽莫夫使用这方法,首先正确地解释了阿尔法衰变。WKB近似先将量子系统的波函数,重新打造为一个指数函数。然后,半经典展开。再假设波幅或相位的变化很慢。通过一番运算,就会得到波函数的近似解。

历史WKB近似以三位物理学家格雷戈尔·文策尔、汉斯·克喇末和莱昂·布里渊姓氏字首命名。于1926年,他们成功地将这方法发展和应用于量子力学。不过早在1923年,数学家哈罗德·杰弗里斯就已经发展出二阶线性微分方程的一般的近似法。薛定谔方程也是一个二阶微分方程。可是,薛定谔方程的出现稍微晚了两年。三位物理学家各自独立地在做WKB近似的研究时,似乎并不知道这个更早的研究。所以物理界提到这近似方法时,常常会忽略了杰弗里斯所做的贡献。这方法在荷兰称为KWB近似,在法国称为BWK近似,只有在英国称为JWKB近似。1

薛定谔方程的近似解解析一个量子系统的薛定谔方程,WKB近似涉及以下步骤:

将波函数重新打造为一个指数函数,

将这指数函数代入薛定谔方程,

展开指数函数的参数为约化普朗克常数的幂级数,

匹配约化普朗克常数同次幂的项目,会得到一组方程,

解析这些方程,就会得到波函数的近似。1

α衰变α衰变(Alpha decay,又名阿尔法衰变)是一种放射性衰变(核衰变);发生α衰变时,一颗α粒子会从原子核中射出(附注:α粒子,又名阿尔法粒子,即氦-4核,4
2He,即一颗由2颗质子和2颗中子组成的原子核); α衰变发生后,原子核的质量数会减少4个单位,其原子序也会减少了2个单位。2

参见WKB 近似

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所