Vlnová funkcia

Vlnová funkcia je v matematike a fyzike riešenie ľubovoľnej vlnovej rovnice, ktorá je obyčajne parciálna diferenciálna rovnica prvého alebo druhého rádu. S vlnovými rovnicami je možné sa stretnúť v klasickej fyzike, napríklad v teórii elektromagnetického poľa, ako aj v modernej fyzike.

Najčastejšie je možné sa s týmto pojmom stretnúť v kvantovej mechanike, kde sa používa na matematický opis stavu fyzikálneho systému. Je riešením kvantovej pohybovej rovnice, ktorou môže byť napríklad Schrödingerova
alebo Diracova rovnica a je z nej možné vypočítať výsledky meraní vykonaných na systéme. Na rozdiel od klasickej fyziky, kde sa predpokladá aspoň principiálna možnosť jednoznačnej predpovede merania ľubovoľnej veličiny, v kvantovej mechanike je možné z vlnovej funkcie určiť iba pravdepodobnosť, s akou je možné zmerať určitú hodnotu fyzikálnej veličiny.

Ak je fyzikálny systém opísaný lineárnou vlnovou funkciou, platí pre neho princíp superpozície, ktorý je veľmi dôležitý predovšetkým na opis šírenia elektromagnetického žiarenia v kvantovej mechanike. Ak sú dve rôzne vlnové funkcie riešením rovnakej vlnovej rovnice, tak podľa tohto princípu je riešením tejto vlnovej rovnice aj súčet týchto vlnových funkcií a všeobecne aj ich akákoľvek lineárna kombinácia. Princíp superpozície vlnových funkcií zohráva dôležitú úlohu pri vysvetlení a pochopení javu interferencie.

Kvantová fyzika