波函数的角度分布图中正负号有什么意义
巡山小妖精
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2020年07月28日 22:10
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脚刑-公共场合
说法1：是波函数的状态，可以理解为自旋方向，不是正负电性
说法2：没有明确的物理意义，波函数本身就没有明确的物理意义（如果一定要说它的物理意义，那就是电子作为一种波在空间的振动幅度分布，至于是什么物理量在做振动无人知晓，不像质点的机械振动那样，位移在不断改变，时正时负）。正负就更没有物理意义了（最多就是代表空间某处或某个范围内波函数的值是正还是负，至于是什么物理量的正负无人知道）。有意思的是没有明确物理意义（至少现在还没发现）的波函数却可以相当完美地解释电离、激发、化学反应等涉及电子能量变化的物理或化学过程。尽管波函数本身没有明确的物理意义，但波函数的绝对值的平方是有物理意义的，那就是波函数在空间某点的绝对值的平方正比于该处电子出现的概率密度。
波函数没有明确物理意义让学习者最初难以接受，觉得摸不着头脑，其实不用去考虑它（我们考虑了也是白考虑，那是顶级物理学家该做的事情），把它当做事实接受就行了。
原子轨道成键时形成分子轨道时，同号叠加波函数加强（无论正负，绝对值平方后都是正值，代表电子出现的概率密度增大，表示电子出现在核间区域机会较多，即成键），异号叠加波函数减弱或抵消（意味着核间区域电子云密度降低，即不能成键）
说法3：薛定谔方程的解----“波函数”ψ是复函数，在实空间里没有物理意义。但是，经过数学变换到实空间里后可以表示成径向分布函数，和角度分布函数。就是常常不太严格的所谓的“实波函数”。 这些实函数，像其他很多数学函数一样，有正有负， 以+/-符号标注。（虽然复波函数没有物理意义，但是在量子力学的计算中非常有用）
所谓的密度分布函数是对复波函数“平方”后的函数ψ^2----量子力学里把它叫做几率密度分布函数。 这是一个全正的实函数，有物理意义---代表了空间里电子分布的几率密度。 把它对全空间进行积分就可以得到一个电子在空间某个部分（由ψ决定）出现的几率。如果只对这个函数的角度部分进行积分就得到所谓的“概率密度的角度分布图”。
“概率密度的角度分布图”不同于“角度分布波函数”。 “角度分布波函数”有正有负， 而“概率密度的角度分布图”只有正值，没有负值。
We can safely draw a conclusion:正负号表示波函数的状态，同号叠加波函数增强，异号叠加减弱。