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时间:2018-10-07
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1、一、动量算符1、动量算符的本征值方程是动量算符的本征值, 是属于此本征值的本征函数。分量式:§3.2动量算符和角动量算符它们的解是本征值 可取所有实数,构成连续谱。2、动量本征函数的归一化求归一化常数 ?计算积分:如果取 ,则动量本征函数归一化到 函数。即其中为什么 不能归一化为1,而是归一化为 函数:这是由于动量本征值可以取连续值, 的各分量可取任意实数,动量本征值构成连续谱。3、动量本征值的分立化:箱归一化设想将粒子限制在一个边长为L的正方形箱中,取箱中心为坐标原点。引入周期性边界条件:要求波函
2、数在两各相对的箱壁上的对应点有同值,即或这样 只能取分立值:同理,根据周期性条件 和可得到相邻两个分立值的差:当 时, 分立值 连续谱。引入周期性边界条件后,动量本征函数可以归一化为1,归一化常数 ,即证:这种将粒子限制在三维箱中,再加上周期性边界条件归一化方法,称为箱归一化。4、单色平面波是具有确定能量和动量的粒子的波函数,它是动量算符的本征态。测量粒子的动量 ,有确定值 ,即动量算符的本征值。二、角动量算符1、定义:角动量算符分量式为2、角动量平方算符定义:利用直角坐标
3、和球坐标变量之间的关系可得和3、角动量 分量算符 :或4、角动量平方算符的本征值方程:其中, 是 算符属于本征值 的本征函数。5、角动量平方本征值方程的解方程(19)是缔合勒让德方程,波函数标准条件要求 在 变化的范围都能取有限值。必须取限制条件确定本征值 ,才可以使无穷级数中断成为多项式:这时,方程(19)的解是球谐函数 :是缔合勒让德多项式, 是归一化常数。由 的归一化条件定出:得所以,角动量平方算符的本征值是 ,本征函数是式(20)所属的球谐函数 :本征方程(24)是式(18)的简化表示。6、角
4、动量 分量算符 的本征值方程算符的本征值为 ,本征函数为 。7、角量子数与磁量子数(24)式中 表示角动量的大小, 称为角量子数,而则称为磁量子数。对于一个 , ,共可取 个不同值,即对于 的一个本征值,有 个不同的本征函数 。8、简并和简并度若对应于一个本征值存在一个以上的本征函数,称为状态简并,这类本征函数的数目称为简并度。本征值是 度简并的。9、球谐函数的例子:
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