4.1.4 X a P- reprezentace vlnové funkce
Podle principu
superpozice je možno libovolnou vlnovou funkci odpovídající
fyzikálně realizovatelnému stavu volné částice získat jako lineární
kombinaci rovinných
monochromatických de Broglieho vln
kde jsme ve druhém integrálu provedli formální náhradu Z uvedeného
vyjádření je vidět, že vlnová funkce
je Fourierovou transformací
funkce
Na souvislost mezi funkcemi
a
můžeme tedy nahlížet
jako na vztah čistě matematický a na chvíli odhlédnout od fyzikálního pozadí
problému. Platnost výše uvedené formule není proto omezena pouze na vlnové
funkce odpovídající volné částici, ale můžeme ji rozšířit i na obecnou
(kvadraticky integrovatelnou) vlnovou funkci. Formuli
v níž jsme místo vlnového vektoru užili hybnost
a
doplnili formálně výhodný multiplikativní faktor
můžeme tedy použít i
pro částici nacházející se v poli vnějších sil. V obecném případě již ale
neplatí
časová závislost
je zpravidla
komplikovanější.
Funkci je možno určit,
známe-li vlnovou funkci
pomocí inverzní Fourierovy transformace
Obě vyjádření vlnové funkce hrají významnou roli při její fyzikální interpretaci. Zatímco vlnová funkce v x-reprezentaci je interpretována prostřednictvím prvního Bornova postulátu, vlnová funkce v p-reprezentaci hraje ústřední roli při formulaci druhého Bornova postulátu.
X a P- reprezentace jednorozměrné vlnové funkce
Pro jednorozměrné vlnové funkce používáme vztahy
v nichž změněná mocnina v multiplikativním faktoru
odpovídá redukci prostorových proměnných
na jedinou.