Enkeltpartikkelsystemer

Enkeltpartikkelsystemer refererer til teoretiske modeller innen kvantemekanikken hvor man antar at et system består av et enkelt, ikke-interagerende partikkel. Selv om ekte fysiske systemer sjelden er helt uten interaksjoner, er enkeltpartikkelmodeller en nyttig forenkling som ofte gir gode tilnærminger. I et slikt system beskrives partikkelens oppførsel av en bølgefunksjon, som tilfredsstiller en enkeltpartikkel Schrödinger-ligning. Ligningen inneholder en potensiell energi som beskriver partikkelens omgivelser eller eventuelle eksterne krefter som virker på den.

Løsningene av Schrödinger-ligningen for et enkeltpartikkelsystem gir et sett med tillatte energitilstander og tilhørende bølgefunksjoner. Disse tilstandene er kvantiserte, noe som betyr at partikkelen bare kan eksistere i spesifikke energier. Eksempler på kjente enkeltpartikkelmodeller inkluderer den partikkel i en boks-modellen, det harmoniske oscillatormodellen, og hydrogenatomet i sin enkleste form, hvor elektronet betraktes som en enkeltpartikkel i et Coulomb-potensial skapt av kjernen. Selv om disse modellene ignorerer interaksjoner mellom flere partikler, som elektron-elektron-frastøtning i større atomer, gir de grunnleggende innsikt i kvantefenomener og danner ofte utgangspunkt for mer komplekse teorier.