勵志

勵志人生知識庫

本徵方程

本徵方程(eigen equation)是一個數學概念,其定義如下:

如果算符作用於函式等於一個常數g乘以該函式,則該方程稱為本徵方程。其中該函式稱為算符的本徵函式,g是算符的對應於本徵函式的本徵值。

在物理學中,特別是量子力學,本徵方程扮演著核心角色。例如,定態薛丁格方程實質上就是能量算符的本徵方程,能量則是其本徵值。對於量子定態問題,有限的邊界條件常會導致本徵值有限且分立,這也就是微觀下能量分級的不連續性。

矩陣理論中,本徵方程可以表述為:

假設線性方程組 ( A\mathbf{X} = \lambda \mathbf{X} ),其中 ( A ) 是矩陣,( \lambda ) 是標量,( \mathbf{X} ) 是向量。當 ( \lambda ) 取特定值時,( \mathbf{X} ) 有非零解。這種情況下,( \lambda ) 稱為矩陣 ( A ) 的本徵值,而使得方程成立的 ( \mathbf{X} ) 稱為對應於本徵值的本徵向量。

總的來說,本徵方程在數學和物理的多個領域中都有廣泛的套用,特別是在處理線性代數和量子力學問題時。