氢原子的磁矩--对自旋的讨论之一

利用氢原子的相对论性波动方程计算了氢原子的磁矩。结果表明,现行量子理论中所谓的总磁矩实际上都是由电子的轨道运动产生的,由此提出了所谓的总角动量实际上是相对论性轨道角动量的看法。     

自旋-轨道耦合系统的电子涡旋

在轨道角动量守恒的无自旋-轨道耦合系统中存在带轨道角动量量子数的电子涡旋波解,研究了存在自旋-轨道耦合,轨道角动量不守恒的系统,发现携带总角动量量子数的电子旋量波函数也有涡旋波解,表现为自旋波函数和涡旋波波函数的纠缠波函数.以中心力场中的电子为例,构建了自旋-轨道耦合导致的轨道角动量不守恒但总角动量守恒的情况下,携带固定总角动量量子数的电子沿z轴传播的涡旋波旋量波函数结构.对自旋-涡旋纠缠中相应的电子涡旋波进行了微扰求解,并结合Foldy-Wouthuysen变换,说明了在相对论情况下,中心力场中携带固定总角动量量子数的电子沿z轴传播时也确实存在四分量旋量的涡旋解,从而为有自旋-轨道耦合导致的轨道角动量不守恒但总角动量守恒的系统提供了存在涡旋结构的理论支持.     

《量子力学》自学辅导之十二─—两个角动量的耦合（续）

《量子力学》自学辅导之十二─—两个角动量的耦合（续）宋宇辰，曾心愉，裴文杰（１）复旦大学理论物理骨干教师班；２）复旦大学物理系，上海２００４３３）４反常塞曼效应若将类氢原子放入弱磁场Ｂ中，必须同时考虑自旋－轨道相互作用及外磁场对自旋、轨道磁矩的作用。...     

微扰法计算中等强磁场中氢原子的能级

本文在考虑氢原子轨道运动磁矩与磁场之间、自旋磁矩与磁场之间和感生磁矩与外磁场之间的相互作用的基础上,根据角动量和球谐函数的性质,应用简并态微扰方法研究了在中等强磁场中氢原子的能级,给出了计算中等强磁场中氢原子的一级近似能级的方法,具体计算了 T范围内氢原子 的各能级的数值,结果与有关文献给出的理论计算值是相近的,表明本文所给出的方法是简单的、计算结果是正确的。     

微扰法计算中等强磁场中氢原子的能级

本文在考虑氢原子轨道运动磁矩与磁场之间、自旋磁矩与磁场之间和感生磁矩与外磁场之间的相互作用的基础上,根据角动量和球谐函数的性质,应用简并态微扰方法研究了在中等强磁场中氢原子的能级,给出了计算中等强磁场中氢原子的一级近似能级的方法,具体计算了23.5126≤B≤1.881728×10~4T范围内氢原子n=2的各能级的数值,结果与有关文献给出的理论计算值是相近的,表明本文所给出的方法是简单的、计算结果是正确的.     

环电流磁矩进动的演示与分析

给出一种可有效地演示电子轨道磁矩在外磁场中的进动规律的环电流陀螺,以及演示涡流存在的导体陀螺,并给出了相应分析．     

电子自旋不是轨道角动量的相对论效应

根据氢原子的相对论性环电流密度jψ的表示式，指出由该jψ给出的氢原子磁矩公式必然涉及电子自旋磁矩，电子自旋不是轨道角动量的相对论效应。     

钴铝共掺3C-SiC电子结构和磁性的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,分别计算了不同Co原子比例单掺杂、Al原子单掺杂和Co-Al共掺杂3C-SiC的电子结构和磁性参数.结果表明:随着掺杂Co原子比例的增大,单个Co原子对体系总磁矩贡献的平均值反而减小.由电子态密度分析掺杂3C-SiC体系中的磁性来源,主要是由Co-3d以及Co原子附近的C-2p电子轨道的自旋极化产生的. Al单掺3C-SiC时体系中每个原子的平均磁矩和体系总磁矩均为0,即Al单掺杂体系不具有磁性.而Co-Al共掺杂得到的体系总磁矩比单掺等量Co时要大约0. 09μB,即Co-3d与Al-3p电子轨道发生轨道杂化,使得Co-Al共掺杂可以增大Co原子对体系总磁矩的贡献.     

顺磁共振波谱仪

一、顺磁共振现象运动着的电子具有磁矩。对于原子来说,它的磁矩等于电子的自旋磁矩和轨道磁矩的矢量和。如果原子中的所有电子的磁矩总和不等于零时,那末这种原子就具有顺磁性质。考虑最简单的顺磁物质。它含有未偶电子,当它没有受到外磁場作用时,未偶电子的磁矩的取向是混乱的,因此整个样品的总矩被平均掉了;宏观上看不出它有磁性。如果样品处于     

金属中逆法拉第效应的经典理论

研究电子在圆偏振光驱动下的经典动力学问题以及金属中逆法拉第效应(IFE)的经典微观机制.得到电子在圆偏振光驱动下的一个解,表明其运动轨道是螺旋线.忽略电子与磁场的相互作用,电子作绕平行于其初速度的轴、横截面为椭圆的螺旋线运动,产生了一个平行于其初速度、方向由圆偏振光的手征性决定的磁矩.磁矩的统计结果与Hertel从电子气整体出发得到的结果一致.     

对角动量算符的讨论——对自旋的讨论之三

从算符^／J的构成上证明,所谓的总角动量J实质上是相对论性的轨道动量,自旋是相对论性轨道角动量的一个组成部分。     

Fractional Angular Momentum of an Atom on a Noncommutative Plane

The mechanism of obtaining the fractional angular momentum by employing a trapped atom which possesses a permanent magnetic dipole moment in the background of two electric fields is reconsidered by using an alternative method. Then, we generalize this model to a noncommutative plane. We show that there are two different mechanisms,which include cooling down the atom to the negligibly small kinetic energy and modulating the density of electric charges to the critical value to get the fractional angular momentum theoretically.     

力矩突变时角动量变化规律的实验演示与分析

给出一种演示刚体在定点运动时角动量与角速度方向的关系,及力矩突变为零时角动量变化规律的实验演示与分析.     

杠杆式回转仪定量演示方法研究

在对杠杆式回转仪运动现象进行理论分析的基础上,通过测量出圆轮自转角速度,旋转轴进动角速度、进动角度的参数,定量研究了力矩与进动速度间关系、角速度与进动速度间关系、角动量定理的实验验证,最后将测量值与理论计算值进行了比较。将杠杆式回转仪运动状态的定量分析引入大学物理实验,培养了学生实际动手能力,加深了学生对角动量定理,力...     

Field Angular Momentum

We examine the possible role played by field angular momentum in two systems of vastly different sizes: (i) the nucleon and (ii) highly magnetic white dwarf stars. For the nucleon we study the restrictions on the nucleon's structure that arise from the requirement that the total field angular (spin, orbital and field angular momentum) should satisfy the standard angular momentum commutation relationship. For the magnetic white dwarfs we argue that the magnetic field may alter the statistics of some fraction of the white dwarf's electrons from fermionic to bosonic. This would effect the stars structure, giving it a smaller than expected radius, and a lower than expected temperature. In some extreme cases one could imagine that this effect could lead to the collapse of the white dwarf into a neutron star despite being below the Chandreshekar limit.     

Canonical momentum,angular momentum,and helicity of circularly polarized Airy beams

We report a study of the momentum, angular momentum, and helicity of circularly polarized Airy beams propagating in free space. By using the vector angular spectrum representation, the explicit analytical expressions for the electric and magnetic field components of circularly polarized Airy beams are derived in detail. To overcome the drawbacks of classical kinematics formulae when applied to structured light beams, a general canonical approach is introduced to describe the momentum, angular momentum and helicity of Airy beams. Numerical simulation results for the spatial distributions of the canonical momentum, spin and orbital angular momentum, as well as the helicity densities are presented and discussed. This study may provide useful insights into the dynamical properties of Airy beams that may be important in several applications, including the optical control, micromanipulation, and information processing.     

通用的角动量阶梯算符

利用最新发展的非线性代数理论,给出了一般角动量阶梯算符所应满足的代数方程,并具体构造出了这些算符,所构造的北算符能对所有角动量本征态的解量子数和磁量子数起升降作用,具有很好的通用性。     

Angular momentum of a brane-world model

In this paper we discuss the properties of the general covariant angular momentum of a five-dimensional brane-world model. Through calculating the total angular momentum of this model, we are able to analyze the properties of the total angular momentum in the inflationary RS model. We show that the space-like components of the total angular momentum of the inflationary RS model are all zero while the others are non-zero, which agrees with the results from ordinary RS model.     

Angular momentum of a brane-world model

In this paper we discuss the properties of the general covariant angular momentum of a fivedimensional brane-world model. Through calculating the total angular momentum of this model, we are able to analyze the properties of the total angular momentum in the inflationary RS model. We show that the space-like components of the total angular momentum of the inflationary RS model are all zero while the others are non-zero, which agrees with the results from ordinary RS model.