在物理學裏,自由粒子是不被位勢束縛的粒子。在經典力學裏,一個自由粒子所感受到外來的淨力是 0 。
假若,一個粒子的能量大於在任何地點 的位勢, ,不會被位勢束縛,則稱此粒子為自由粒子。更強版的定義,還要求位勢為常數 。假若,一維空間分為幾個區域,只有在每個區域內,位勢為常數;在區域與區域之間,位勢不相等,則稱此粒子為半自由粒子。自由粒子或半自由粒子的能量大於位勢, ,不會被位勢束縛,能量不是離散能量譜的特殊值,而是大於或等於 的任意值。
在這裏,我們只研究強版定義的自由粒子。由於能量與位勢都不是絕對值。我們可以設定位勢為 0 ,再根據新舊位勢的差額,調整能量
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