广义坐标中动量算符的自伴性

本文旨在藉助希耳伯特空间算符理论方面的知识，澄清在量子力学书籍上通常出现的一些概念．在量子力学书籍里常常对有界和无界算符之间的基本区别不予理会．一个无界算符是对称（厄密）的条件并不足以使它成为自伴的，这一点经常被忽视．遗憾的是，量子力学里差不多所有的算符都是无界的．时常看到这样的叙述：对于任意线性算符Ａ，我们可以写出厄密算符ＨＡ＝（Ａ＋Ａ＋） ／２，其中的厄密性被设想为具有自伴性的意义．沿着这条思路，在广义坐标里采取那种表述的动量算符的自伴性是有问题的．本文特别研究了运用球极坐标的重新描述，并且引出了与这些坐标相共轭的动量失去了自伴性的结论．     

关于波函数按力学量算符本征函数系展开的若干问题

本文指出波函数按力学量算符的本征函数系展开，要求表示力学量的算符线性、厄米性、且全连续。证明了全连续的线性厄米算符有正交的完全的本征函数系，伴就正交函数系的封闭性、完全世及展开的唯一性进行了讨论。     

关于算符i (α/αt)性质研究的若干评注

从时间平移的角度证明了算符ｉ（／ｔ）的厄米性，讨论了该算符的厄米性与态函数内积之间的关系，指出了Ｃａｐｒｉ在证明时间和能量对易关系不成立的过程中的错误，最后讨论了算符ｉ（／ｔ）和任一量子系统的Ｈａｍｉｌｔｏｎ算符之间的关系．     

量子力学中的时间

研究量子力学中的时间问题，既存在理论价值也有实用价值.由于时间在传统量子力学理论中扮演一个参数而不是力学量算符的角色，这使得人们在研究某个物理过程的时间问题时，总要面临如何构造时间算符和计算平均时间的问题.在本文中，我们将系统地给出构造时间算符和求时间的量子力学平均的一般方法. 关键词： 时间算符 平均时间 自共轭性 能量平移     

两个力学量算符具有共同本征态系的条件

量子力学是人们了解微观世界的一门重要的课程.在量子力学中,由于任何实物体都具有波粒二象性,必须用算符来表示力学量,因此算符理论显得尤为重要.在研究多个算符时,有一个非常重要的定理:两个力学量算符能够具有共同本征函数系的充分必要条件是这两个个力学量算符能够互相对易.本文分析了在使用该定理时可能存在的一些问题,并对这些问题进行了澄清.     

关于量子力学中正则对易关系与对应原理自洽性的讨论

正则对易关系与对应原理是从经典力学建立量子力学的数学体系所必须遵守的两个基本假定.正则对易关系决定了坐标与动量算符的具体形式.例如,从直角坐标与动量算符的对易关系即可得出在坐标表象中至于一般力学量的算符形式,则由对应原理给出.例如,设某经典力学量为F(x,px)(总可表为直角坐标与动量的函数),如将x与px分别换成x与px(当然要按一定的规则厄米化),就得到量子力学中相应的力学量算符F(x,px).特别是,由于经典力学中的广义坐标(一般为曲线坐标)及其共轭动量均可表为直角坐标与动量的函数,那么量子力学中,相应的广义坐标及其共轭动量…     

曲线坐标下的动量算符和动能算符

本文从量子力学算符必须满足厄密性这一基本原理出发，导出了曲线坐标下的动量算符的普适形式　，得到了球坐标及柱坐标等曲线坐标中的动量算符的正确形式，又根据量子力学中的动能算符应是微分算符这一特点，导出了曲线坐标下动能算符的普适形式．     

Weyl规则的三维表述及其若干应用

对于形如ｘｍｐｎ的力学量，用Ｗｅｙｌ规则构造的量子力学算符，计及了ｍ个ｘ和ｎ个ｐ的全部不尽相异排列方式，这是与 Ｂｏｈｍ规则不同的．本文将Ｗｅｙｌ规则推广到三维情况，得出了与力学量 Ｐ（ ｒ）Ｐ， Ｆ（ ｒ）· ｐ， Ｆ（ ｒ） ｘ ｐ，Ｆ（ ｒ） ｐ２和 Ｆ（ｒ）ｐ２相对应的厄密算符的 Ｗｅｙｌ表示，对于后两种力学量，Ｗｅｙｌ表示和 Ｂｏｈｍ表示之间存在差异．     

关于算符ih（δ／δt）性质研究的若干评注

从时间平移的角度证明了算符ｉｈ（δ／δｔ）的厄米性，讨论了该算符的厄米性与态函数内积之间的关系，指出了Ｃａｐｒｉ在证明时间和能量对易关系不成立的过程中的错误，最后讨论了算符ｉｈ（δ／δｔ）和任一量子系统的Ｈａｍｉｌｔｏｎ算符之间的关系。     

量子力学中新的角动量阶梯算符

角动量阶梯算符在量子力学中有着极其广泛的应用,传统的教科书只给出角动量磁量子数的阶梯算符本文介绍一个新的总角动量阶梯算符,它可使总角动量量子数j上升(或下降). 在量子力学中,力学量用厄米算符表示,力学量之间的内在联系体现在对易关系中.因此,在一些问题中,不需解薛定谔方程,便可确定本征值及本征矢.其办法是构造出一个阶梯算符,例如对谐振子[1]、角动量[2]的处理.特别在处理角动量问题时,引入了阶梯算符L+(J+),由此推导出角动量的本征值、本征矢及有关矩阵元公式等. 那么,是否可以找出关于总角动量量子数的阶梯算符呢?目前的教科…     

量子力学坐标-动量算符幂次排序互换的简捷公式与新推导方法

量子力学坐标-动量算符幂次排序的相互转换是一个基本的量子力学课题, 本文提出了一个十分简捷有效的方法处理此问题, 即利用双变量厄米特多项式的母函数性质及有序算符记号内的算符特点, 给出一系列关于坐标-动量算符幂次排序的恒等式, 它们具有广泛的应用.     

也谈量子力学的基础

本文通过在不同边界条件下动量算符的厄密性和自伴性的区分,给出了对量子力学的一维无限深方势阱中基态粒子的动量分布问题的严格分析,论证了量子力学基本假设的严谨性和自洽性.     

不同力学量同时有确定值的各种条件

本文通过计算得到，在量子力学中，虽然两个力学量对应的算符［Ｆ，Ｇ］≠０，但是在很多状态中，这两个力学量可以同时有确定值，从而否定了一些书籍中指出的两个力学量同时具有确定值的必要条件是［Ｆ，Ｇ］＝０的错误结论．并且详尽地分析了两个不同力学量同时具有确定值的各种条件，得出两个不同力学量同时具有确定值的必要条件是其对易式的平均值为零．     

i是能量算符吗？

本文从时间ｔ不是力学量及算符的基本性质出发，论证了在非相对论量子力学中不是能量算符。     

非厄米哈密顿量的物理意义

分析了一个脉冲激光与原子相互作用的四能级系统，并考虑最上层能级的自电离过程，从而引入非厄米哈密顿量.在缀饰原子模型下，通过直接求解此哈密顿量的本征值与本征函数，得到系统布居的演化函数.与数值方法所得演化函数的对比表明二者相当符合，从而肯定了非厄米哈密顿量在量子力学框架中的地位，并得到其本征值虚部的物理意义.这将使传统量子力学中力学量的定义得以拓展. 关键词： 非厄米哈密顿量 缀饰原子模型     

《量子力学》自学辅导之六—力学量算符之间的关系

《量子力学》自学辅导之六──—力学量算符之间的关系曾心愉，宋宇辰，裴文杰（复旦大学物理系，复旦大学理论物理骨干教师班，上海２Ｏ０４３３）讨论微观状态中梁一力学量Ｆ时，总是以Ｆ的个征值谱作为力学量Ｆ的可能值．若我们同时观测状态中的一组不同的力学最Ｆ、Ｇ...     

宇称时间对称性声学

对称性是自然界中最基本的物理属性之一。很多物理现象都与对称性相关联。例如,量子力学中描述具备一定对称性微观物理过程采用厄米—哈密顿算符,其中厄米性不仅确保算符本征值为实数,而且使微观过程满足几率守恒。1998年,Bender和Boettcher发现存在一类非厄米—哈密顿算符,它们的本征值也为实数并满足几率守恒。这类非厄米哈密顿算符最为典型的特征是满足宇称时间对称性。由于时变薛定谔方程和近轴波动方程形式具有相似性,故可进一步将宇称时间对称性引入经典波开放体系。文章回顾了量子体系中宇称时间对称破缺的发现过程,介绍了宇称时间对称性声学的理论模型,以及近期发现的一些奇异效应,并展望了宇称时间对称性声学的研究前景。     

《量子力学》自学辅导之七─—表象理论

《量子力学》自学辅导之七─—表象理论曾心愉，宋宇辰，裴文杰（复旦大学物理系，复旦大学理论物理骨干教师班，上海２００４３３）根据量子力学基本原理，量子力学的状态用波函数描述，力学量用线性厄米算符描述。但我们以前所使用的波函数及力学量算符都是以坐标这个力...     

角变量ψ和角动量L_z的不确定关系

本文阐述角动量算符Ｌｚ的厄米性条件，讨论角变量ψ和角动量Ｌｚ的对易关系和不确定关系等。     

《量子力学》自学辅导之八：狄拉克符号和占有数表象（续）

《量子力学》自学辅导之八──狄拉克符号和占有数表象（续）曾心愉，宋宇辰，裴文杰（复旦大学物理系，复旦大学理论物理骨干教师班上海２００４３３）２关于一维线性谐振子的讨论２．１坐标表象一维线性谐振子Ｈ算符及其本征函数在坐标表象中为式中的本征值为由厄米多项...