波函数与概率

位置表象

位置表象是把量子态写成位置的函数的方式——就是我们熟悉的 ψ(x)。它相当于选取位置作为铺开那个抽象态矢量所用的「坐标轴」,于是 ψ(x) 就是在每一点 x 处找到粒子的振幅。这是大多数初学者最先遇到的表象,因为 |ψ(x)|² 如此直接地对应着「粒子可能在哪里」这个问题。

选定这个表象,也就固定了那些基本可观测量的样子。位置本身变得简单——施行它只需把 ψ(x) 乘以 x——而动量则化为对 x 的导数,一道读出波函数的相位在空间中变化得有多陡的指令。薛定谔方程在这身装束下,化为关于 ψ(x, t) 的一个微分方程,这正是何以实用量子力学的很大一部分,就是求解这类方程的技艺。

对于把 ψ(x) 当成「那个」波函数这一想法,值得抱得轻一些。它只是同一个底层状态的若干表象之一;动量表象用动量来描述完全相同的物理,而两者由傅里叶变换相连。位置表象之所以享有优待,只是因为熟悉,以及它回答关于位置的问题何其自然,而非凭借任何更深的、它更真实的主张。

ψ(x) = ⟨x|ψ⟩; x̂ ψ(x) = x ψ(x), p̂ ψ(x) = −iħ ∂ψ/∂x

在这个基里,位置是乘法,动量是对波函数求导。

ψ(x) 并不比别的描述更根本——它是在位置基下看到的那个态。动量表象同样完好地把握同一个态,二者由傅里叶变换相联系。

又称
position basiscoordinate representation坐标表象位置表示