用球坐标系推求角动量算符的本征方程

一、量子力学的基本原理说明,任意力学量F的可测值F′,满足以该力学量为算符的本征值方程: Fψ=F′ψ(1)其中F为算将,ψ为波函数.确定力学量之一的角动量算符L,尤其是其在采一取定的z方向的投影算符 Lz及角动量平方算符L2的本征方程及本征值,是量子力学教程基本的简单问题之一. 一般教科书[1～2]是通过写出直角坐标至球坐标的变换式,求出相应的偏微商变换式,再得出Lz和L2在球坐标下的表示式,从而确定Lz和L2的本征值方程.实际计算是较繁的.另一些教科书[3～7]则写出坐标变换式(甚至略写)后,直接写出人和产在球坐标下的表示式,实质上仍是…     

线性谐振子的非定态波函数

引入初坐标算符和初动量算符为线性谐振子的力学量完全集，求解薛定谔方程，可得到线性谐振子的两类非定态波函数。     

线性谐振子的非定态波函数

引入初坐标算符和初动量算符为线性谐振子的力学量完全集，求解薛定谔方程，可得到线性谐振子的两类非定态波函数．     

盖根鲍尔多项式的一些物理应用

讨论了盖根鲍尔多项式在几个物理问题中的应用,包括球瓣形区域上的热传导方程和薛定谔方程的求解,以及阿哈罗诺夫-玻姆势对一般中心力场束缚态能级的影响.     

角动量算符的球坐标表示式的一个简易推导

在求角动量的本征值及本征函数时,要用到角动量算符在球坐标中的表示式。通常角动量算子Lx,Ly,Lz及L2都是在直角坐标中给出的,因此要通过坐标变换将 表出,然后求出上述诸算子在球坐标中的表示式如下:但由于计算比较冗长,一般书籍仅限于指出上述各式导出的方法,然后直接将结果写下。如果能对上述各式提供一个多数学生都易于接受和掌握的、直观性较强的推导,这对教学是有参考价值的。 (1)角动量沿任一轴n的分量已Ln所对应的算符Ln。 为了求Lx,Ly及Lz,我们先来求Ln。为此,我们将体系统轴n转过一无穷小的角度δa。体系的波函数在此转动下将…     

用转动矩阵导出角动量算符的球坐标表示式

本文在推导出无限小角度转轨算符的形式后，用真转动（ｐｒｏｐｅｒ ｒｏｔａｔｉｏｎ）中转动矩阵的方法，得到角动量算符的球坐标表示式，使角动量算符的物理意义更为明确．     

动量表象下力学量算符的讨论

讨论了常用的量子力学量算符及薛定谔方程在动量表象下的表示形式,重点讨论了坐标算符的表示形式的选取问题。     

含时波包法研究NaH分子的光解截面

采用傅立叶格点哈密顿方法求解含时薛定谔方程、劈裂算符方法传播波函数,计算了NaH分子在三组势能曲线下从初始态X1Σ (v″=0)跃迁到激发态B1Π的光解截面.研究表明影响光解截面最大值及相应光子能量的关键因素是解离阈能,势能曲线间相对小的平移对计算结果影响不大.应用含时量子力学方法计算光解截面时,车比雪夫多项式方案和劈裂算符方法能够给出基本相同的结果.     

普朗克论"不均匀介质中几何光学与量子力学定态薛定谔方程的关系"

介绍普朗克通过对不均匀介质中几何光学方程与经典静态守恒力场中自由质点运动方程的对比从而引入量子力学定态薛定谔方程的理论.     

利用b与b~+算符求解一维线性谐振子本征值问题

利用ｂ与ｂ＋算符求解一维线性谐振子本征值问题①陈祖宁（南宁市广播电视大学南宁５３００２２）１引言一维线性谐振子本征值问题，属于一维定态问题。一般量子力学教科书，都采用坐标表象的定态薛定谔方程求解。这种方法采用的数学是熟知的二阶微分方程，因此处理起来比...     

类氢原子的相干态

用赝角动量算符方法直接求解球坐标下束缚态类氢原子的径向方程.给出本征态的解析表达式,其中归一化问题比较特殊,需要格外细致;最后给出相应的相干态. 关键词： 类氢原子径向方程 赝角动量算符方法 本征值谱 相干态     

从直观图象写出角动量算符的球坐标表示

在坐标表象中，动量算符在一给定方向的投影，等于－ｉｈ乘以对于在此方向的位移的偏微商，角动量算符在一给定方向的投影，等于－ｉｈ乘以对于在此方向的角位移的偏微商．从动量算符和角动量算符的这种几何意义出发，根据直观的图象，利用简单的几何关系，就可写出它们的球坐标表示．推得其平方算符表示的方法也较简单．     

用阶梯算符研究谐振子能量及相干态问题

谐振子是量子力学中最基本也是十分典型和重要的问题,而在坐标表象中利用薛定谔方程的求解过程比较复杂.本文从两个无量纲的阶梯算符出发巧妙的推导出谐振子能量的本征值和本征矢,进而借用平移算符求解出谐振子的相干态.计算表明相干态表象的基矢是过完备的,同时在相干态中,坐标及其动量具有最小的不确定性.     

坐标算符本征矢的表示与不对称投影算符的积分

借助于粒子数算符的本征态和坐标算符函数的本征方程,把坐标算符的本征矢〈f(x)|表示为一个算符对坐标本征矢〈x|的作用.由此,把不对称的坐标投影算符转换为对称的坐标投影算符,再利用坐标本征矢的完备性,给出不对称坐标投影算符的积分. 关键词： 本征矢 算符的积分 本征方程 完备性     

连续纠缠态表象的几种Schmidt分解、物理意义与应用

在两粒子连续纠缠态表象|η〉的基础上分别导出了此纠缠态在坐标、动量表象和粒子数表象中的Schmidt分解,阐述了其物理意义.并且,用|η〉的Schmidt分解直接给出单模压缩算符对纠缠态的作用结果、双模平移算符的纠缠态表象以及平移算符在Fock空间的矩阵元.文章的讨论可以推广到多粒子连续纠缠态情形.     

自旋梯可积模型的研究

通过对自旋梯可积模型的研究,求出该模型的能量本征值和两体散射矩阵.用可积模型中的坐标Bethe Ansatz方法,首先由薛定谔方程求得能量的本征方程.设定波函数的具体形式,求出本征能量,然后利用能量本征方程和波函数的连续性求出两体散射矩阵.求出单粒子、双粒子和N₀个粒子的本征能量,同时求得粒子的两体散射矩阵.自旋梯可积模型的本征能量和两体散射矩阵可通过Bethe Ansatz的方法求得.     

用SU(2)代数法解量子力学中的第二类P?schl-Teller势能问题

先通过运用量子动力学代数的方法引入升降算符解决了量子力学的一维空间中的第二类P?schl-Teller势能体系定态问题,然后利用这对升降算符构造一个与体系相关的SU(2)代数,进一步讨论第二类P?schl-Teller势能体系定态的本征值.     

同调谐振子参数与基态能量的关系

采用升降算符方法研究了同调谐振子(包括一维谐振子)定态薛定谔方程的严格解,详细讨论了谐振子参量不同取值范围形成不同基态能量的关系.对于有关文献的一些欠完善的提法给予了分析和澄清 关键词： 同调谐振子 升算符 降算符 基态能量     

曲面上的动量和动能算符

对约束在曲面上粒子运动的描述可以在内部坐标即曲面局部坐标下进行，也可以在外部坐标即在笛卡尔坐标下进行.在量子力学中，动量和动能算符的表示在这两种描述中各有不同，前者的动量算符仅包含内禀几何量，后者的动量算符包含了曲面的平均曲率.考虑到算符次序问题，动能算符对动量算符的依赖关系也不同，前者的依赖关系仅发现存在一种，后者的依赖关系已经发现有两种.     

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．