費米黃金定則

費米黃金定則或費米黃金定律是在量子力學中，計算波函式由一個特徵態變換為另一個特徵態的機率。

基本介紹

• 中文名：費米黃金定則
• 外文名：Fermi's golden rule
• 領域：量子力學

簡介

費米黃金定則或費米黃金定律是在量子力學中，計算波函式由一個特徵態變換為另一個特徵態的機率。考慮一個哈密頓算符為 ，初始態為 的系統，且這個系統受到某個哈密頓算符為 的微擾的影響。如果 跟時間無關，那系統只會轉變成與初始態擁有相同能量的其他特徵態。如果跟時間有關，而且是一個隨時間以角頻率 震盪的函式，則系統會轉變到另一個能量與初始態相差 的新狀態。

不管是哪種狀況，自初始態 轉變為終態 機率的一階近似為：

其中 代表終態狀態密度(每單勢能量內狀態個數)， 則為初態與末態的轉變項。這個轉換機率也被稱為衰變機率，並與平均生命時間相關。

在某些條件下，費米黃金定則可以藉助sinc函式的某些數學恆等式嚴格地推導。

量子力學

量子力學（quantum mechanics）是物理學的分支，主要描寫微觀的事物，與相對論一起被認為是現代物理學的兩大基本支柱，許多物理學理論和科學，如原子物理學、固體物理學、核物理學和粒子物理學以及其它相關的學科，都是以其為基礎。

19世紀末，人們發現舊有的經典理論無法解釋微觀系統，於是經由物理學家的努力，在20世紀初創立量子力學，解釋了這些現象。量子力學從根本上改變人類對物質結構及其相互作用的理解。除透過廣義相對論描寫的引力外，迄今所有基本相互作用均可以在量子力學的框架內描述（量子場論）。

愛因斯坦可能是在科學文獻中最先給出術語“量子力學”的物理學者。

波函式

在量子力學里，量子系統的量子態可以用波函式（英語：wave function）來描述。薛丁格方程設定波函式如何隨著時間流逝而演化。從數學角度來看，薛丁格方程乃是一種波動方程，因此，波函式具有類似波的性質。這說明了波函式這術語的命名原因。