時間に依存しないシュレーディンガー方程式
$ψ(x,t)$を座標$x$に依存する部分と時間$t$に依存する部分の積で表し
$ψ(x,t)=f(x)g(t)$
$iℏ\frac{\partial (fg)}{\partial t}=-\frac{ℏ^2}{2m}\frac{\partial^2 (fg)}{\partial x^2}+V(x)fg$
定数項を微分から外すと
$iℏf\frac{\partial g}{\partial t}=-\frac{ℏ^2}{2m}g\frac{\partial^2 f}{\partial x^2}+V(x)fg$
更に両辺を$f(x)g(t)$で割り
$iℏ\frac{1}{g}\frac{\partial g}{\partial t}=-\frac{ℏ^2}{2m}\frac{1}{f}\frac{\partial^2 f}{\partial x^2}+V(x)$
とし、左辺を$t$の関数、右辺を$x$の関数に左右分離した。
これにより両辺は$t$にも$x$にも依存しない、ある値に等しいとし、これを$E$とする。
$iℏ\frac{1}{g}\frac{\partial g}{\partial t}=E$ 、 $-\frac{ℏ^2}{2m}\frac{1}{f}\frac{\partial^2 f}{\partial x^2}+V(x)=E$
これを整理し以下の2式に分離する。
$iℏ\frac{\partial g}{\partial t}=Eg$ ・・・・・・・・①
$-\frac{ℏ^2}{2m}\frac{\partial^2 f}{\partial x^2}=[E-V(x)]f$ ・・・・・②
①式を解くと
$g(t)=Ae^{-i\frac{E}{ℏ}t}=Ae^{-iωt}$
②式は時間に依存しないシュレーディンガー方程式であり、$V(x)$を具体的に決めない限り解くことはできない。