Собственное состояние

Со́бственное состоя́ние физической величины — состояние квантовой системы, при котором измерение данной физической величины приводит к определённому результату.

Физика микромира обнаружила объекты, измерение привычных параметров которых не приводит к определённому результату, а является случайным. Например, таковым является положение электрона в атоме — электрон не движется по орбите и вообще не имеет определённой траектории. Местоположение электрона описывается функцией плотности распределения. Эта функция описывается диагональными элементами одночастичного редуцированного оператора матрица плотности в координатном представлении. Если атом содержит только один электрон, который находится в чистом состоянии, то эта функция описывается квадратом модуля волновой функции этого электрона.

Одно и то же состояние может быть собственным для одной физической величины и не быть таковым — для другой. Например, местоположение электрона в атоме водорода не определено, а вот энергия (уровень энергии) — имеет вполне конкретное значение. Поэтому собственные состояния всегда относится к какой-либо физической величине. В данном случае состояние электрона является собственным для энергии и не является таковым для координаты.

Для математического описания этой ситуации, каждой физической величине сопоставляется линейный оператор, собственные функции которого совпадают с волновыми функциями собственных состояний этой величины (см. Оператор физической величины).

Литература

• Блохинцев Д. И., Основы квантовой механики. 5-е изд. Наука, 1976. — 664 с.
• Боум А. Квантовая механика: основы и приложения. М.: Мир, 1990. — 720 c.
• Дирак П., Принципы квантовой механики. 2-е изд. М.: Наука, 1979. — 480 с.
• Паули В., Общие принципы волновой механики, — М. — Л.: ГИТТЛ, 1947.
• Садбери А., Квантовая механика и физика элементарных частиц. М.: Мир, 1989. — 488 с.
• Фадеев Л. Д., Якубовский О. А., Лекции по квантовой механике для студентов-математиков. Ленинград, Изд-во ЛГУ, 1980. — 200 c.