波動力学（読み）はどうりきがく（英語表記）wave mechanics

日本大百科全書(ニッポニカ)

波動力学
はどうりきがく
wave mechanics

原子・分子や原子核・素粒子の領域では、古典力学が成り立たず量子力学が支配している。波動力学はこの領域の運動状態の波動的側面に注目して構成した量子力学の形式の一つであって、行列力学と対照的な形式である。しかし両者は互いに同等な量子力学の理論であって、表現が異なるだけであることが示されている。

　1926年、シュレーディンガーは、ド・ブローイが提唱した電子の波動を幾何光学の類推に基づいて拡張し、ポテンシャルの作用を受けている場合の電子の波動方程式すなわちシュレーディンガーの波動方程式を導いた。ここでは電子の運動量・エネルギーおよび電子の受けるポテンシャルに対して波動の波数（波長の逆数）、振動数および屈折率が対応している。

　量子力学に従った運動状態、すなわち量子的状態として異なるものを重ね合わせたものも一つの量子的状態である。この重ね合わせ可能という特徴は量子的状態の本質的な内容であって、しかもこれは波動一般の特徴でもある。量子的状態の運動方程式が波動の方程式の形をとることができるのも、このことに基づいていると考えられる。行列力学が物理量を行列として表現しているのに対して、波動力学は量子的状態を連続的な波動として表現することができる。このため量子力学の形式としてもっともよく用いられるが、行列力学と波動力学とは同等であることが示されており、物質が波動であるとは考えられていない。

［田中　一・加藤幾芳］

『ルイ・ド・ブロイ編、今泉正訳『波動力学および分子生物学』（1964・白水社）』▽『湯川秀樹監修、田中正・南政次訳『シュレーディンガー選集1　波動力学論文集』（1974・共立出版）』▽『カール・プルチブラム著、江沢洋訳『波動力学形成史――シュレーディンガーの書簡と小伝』（1982・みすず書房）』▽『武谷三男・長崎正幸著『量子力学の形成と論理3　量子力学の成立とその論理』（1993・勁草書房）』▽『小出昭一郎・阿部龍蔵監修、江沢洋著『量子力学1』（2002・裳華房）』▽『ジャン・ルイ・デトゥーシュ著、鈴木周夫訳『波動力学』（白水社・文庫クセジュ）』▽『吉田武監修、高林武彦著『量子論の発展史』（ちくま学芸文庫）』

[参照項目] | 行列力学 | シュレーディンガー | シュレーディンガーの波動方程式 | ド・ブローイ | 量子力学

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)

百科事典マイペディア

波動力学【はどうりきがく】

ド・ブロイの物質波の概念に基づきシュレーディンガーが1926年に展開した量子力学の一形式。古典力学のエネルギー関係を表す式において，運動量と全エネルギーを微分演算子におきかえ，全体を波動関数にかけることによって基礎方程式（シュレーディンガーの波動方程式）を得る。この式を種々の境界条件について解くことにより，たとえば原子内電子のエネルギー準位が方程式の固有値として計算され，また電子がある場所に存在する確率は波動関数の振幅の２乗から求められる。古典力学が幾何光学に対応するのに対し，波動力学は波動光学（物理光学）に類推して拡張したものとみられる。マトリックス力学より扱いが容易なのでより多く用いられる。
→関連項目空孔理論｜ド・ブロイ｜パリティ｜ボルン

出典　株式会社平凡社

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

波動力学
はどうりきがく
wave mechanics

量子力学の形式の1つ。 1926年 E.シュレーディンガーは，L. V.ド・ブロイの物質波の考えを発展させて，物質波の従うべき波動方程式を提示し，この方程式を水素原子に適用してボーア理論を解明した。この力学の基礎をなすのはシュレーディンガーの波動方程式で，その解である波動関数は確率波を表わすことがのちに明らかとなった。波動力学は 25年に W.ハイゼンベルクによって展開された行列力学と同等であることが証明されて，正しい量子理論を与える力学として量子力学と総称されるようになった。波動力学は行列力学よりも取扱いが容易であるから応用に便利である。

出典　ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

化学辞典 第2版

波動力学
ハドウリキガク
wave mechanics

量子力学の一形式．1926年にE. Schrödingerがド・ブロイ波の考えを発展させ，粒子の状態を波動関数で表すことを試み，いわゆる水素原子のシュレーディンガー方程式を提出し，その解から水素原子の発光スペクトルの説明に成功した．その後，波動力学は，1925年にW. Heisenbergによって提出されていた行列力学と物理的には同じ内容をもつことがSchrödinger自身によって証明された．波動力学は行列力学よりもなじみやすいので，量子力学を用いるあらゆる分野で幅広く使われている．

出典　森北出版「化学辞典（第2版）」

精選版 日本国語大辞典

はどう‐りきがく【波動力学】

〘名〙 一九二六年、ルイ=ド=ブロイの物質波の考えを発展させてＥ=シュレーディンガーがつくり上げた量子力学の一体系。粒子の状態は波動方程式を満足する空間的なひろがりをもった波動関数として与えられる。のち行列力学と内容的には同等であることが明らかになった。

※ルクレチウスと科学（1929）〈寺田寅彦〉緒論「素量力学や波動力学にしても」

出典　精選版 日本国語大辞典

デジタル大辞泉

はどう‐りきがく【波動力学】

量子力学の一形式。ド＝ブロイの物質波の理論を発展させたシュレーディンガー方程式を基礎とする。ハイゼンベルクの行列力学と同等であることが証明され、量子力学として統一された。

出典　小学館

世界大百科事典 第２版

はどうりきがく【波動力学 wave mechanics】

電子はニュートン力学で記述されるような質点ではなく，光と同様に波動である。1924年ド･ブロイは電子の波動説を唱え，電子の運動量pとそれに付随する波動の波長λとの間の関係λ＝h/pを与えた(hはプランク定数)。これは実験によって確かめられた。26年，E.シュレーディンガーは電子の波動の従うべき方程式(シュレーディンガー方程式)を導き，これによって電子のふるまい，とくに水素原子のエネルギー準位をみごとに説明した。

出典　株式会社平凡社

世界大百科事典内の波動力学の言及

【量子力学】より

…この考えは，結局，エネルギーEと運動量pをもつ電子に振動数ν＝E/hと波長λ＝h/pの波動を付随させることに落ちつき，この波動は物質波ないしド･ブロイ波とよばれることになった。
［波動力学］
　ド･ブロイは物質波の位相しか問題にしなかった。波動を扱うなら波動方程式をというP.デバイの示唆にこたえて，1926年にE.シュレーディンガーが波動力学をつくった。…

※「波動力学」について言及している用語解説の一部を掲載しています。

出典｜株式会社平凡社