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Química · Glosario

¿Qué es Operador, función propia, valor propio?

También llamado: operador · funcion propia · valor propio

Definición 1.1 Química universitaria — tercer año · Capítulo 1 — Mecánica cuántica para químicos: sistemas modelo

Un operador A^\hat A es una regla que transforma una función en otra función: A^f=g\hat A f = g. Es lineal si A^(λf+μg)=λA^f+μA^g\hat A(\lambda f + \mu g) = \lambda\hat Af + \mu\hat Ag. Una función no nula ff tal que A^f=af\hat Af = a f para un número aa es una función propia de A^\hat A, y aa es el valor propio correspondiente.

Ejemplos

Ejemplo 1.2 (Dos operadores: posición y cantidad de movimiento)

En una dimensión, el operador posición multiplica por xx, x^f=xf\hat x f = xf, y el operador cantidad de movimiento deriva, p^f=−iℏ  ⁣df/ ⁣dx\hat p f = -\iu\hbar\, \dd f/\dd x, con ℏ=h/2π\hbar = h/2\pi. La función eikx\eu^{\iu kx} es una función propia de p^\hat p con valor propio ℏk\hbar k: una onda de longitud de onda λ=2π/k\lambda = 2\pi/k tiene cantidad de movimiento h/λh/\lambda, la relación de de Broglie. La función sin⁡kx\sin kx no es función propia de p^\hat p (su derivada es un coseno), pero sí lo es de p^2=−ℏ2  ⁣d2/ ⁣dx2\hat p^2 = -\hbar^2\,\dd^2/\dd x^2, con valor propio ℏ2k2\hbar^2k^2.

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