电子自旋是角动量的讨论

从施特恩-盖拉赫实验测量的结果电子自旋只有两种取值出发,在不引入自旋算符的具体矩阵表示的情况下,利用矩阵求迹,导出自旋算符和轨道角动量算符满足完全相同的对易关系,从而说明自旋与轨道角动量同类,属于角动量.区别于历史上和国内外量子力学教材中直接将自旋归为角动量,本文尝试用"物以类聚"的逻辑对自旋是角动量进行讨论.     

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．     

《量子力学》自学辅导之十一——电子自旋（续）

《量子力学》自学辅导之十一──电子自旋（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）２．３自旋算符的矩阵形式自旋函数是２×１的矩阵，作用在自旋函数上的自旋算符应该是２×２的矩阵．设泡利算符的矩阵形...     

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…     

从空间转动的几何性质推导角动量对易式

经典力学中把L=r×P叫做角动量.量子力学将r和P看作算符后得到算符(1)(V是微分算符),称L为角动量算符.由定义式(1)出发,经过微分运算可得到角动量算符不同分量间的对易关系(2a) (2b) (2c)这种关于角动量的定义和对易关系的推导方法,不具有普遍意义,它只适用于轨道角动量.而角动量这个量跟系统在转动下的变换性质有本质联系.角动量的对易关系,与体系在转动下的特性密切相关.笔者认为,在量子力学的教学中,如果在利用经典概念建立了量子力学的轨道角动量算符后,能再进一步从体系的转动变换性质推导角动量算符,并给出角动量的一般定义式,对提…     

二维各向同性谐振子的升降算符解法

本文利用角动量算符的Ｓｃｈｗｉｎｇｅｒ表示，用代数方法研究了二维各向同性谐振子的能量本征函数．求出了（Ｈ，ｌｚ）共同本征函数　Ｎｍ（θ，）　，找到了量子数Ｎ，ｍ的升降算符以及各本征函数之间的递推关系，包括径向波函数的递推关系．给出了（Ｈ１，Ｈ２）表象与（Ｈ，ｌｚ）表象之间的变换关系，这关系和转动矩阵有密切联系．     

曲线坐标系中相对论性动量分量的算符中会出现∑z项吗

指出相对论性动量算符＾↑p在任何坐标系中的分量，包括在曲线坐标系中的分量也是动量分量的算符，不可能出现与自旋矩阵有关的项，指出了电子自旋是轨道角动量的相对论效应的观点没有理论根据。     

从泡利矩阵解析量子力学中的几类典型计算问题

通过泡利矩阵分别解析量子力学中的几类典型计算问题, 即算符的本征值和本征函数、 么正变换矩阵、 力学量的期望值及可能取值的概率     

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。     

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．     

曲线坐标系中相对论性动量分量的算符中会出现Σ_z项吗

指出相对论性动量算符p^在任何坐标系中的分量 ,包括在曲线坐标系中的分量也是动量分量的算符 ,不可能出现与自旋矩阵有关的项 .指出了电子自旋是轨道角动量的相对论效应的观点没有理论根据 .     

晶体场理论引论(六)

运用Wigner-Eckart定理可以把晶体场哈密顿算符表示为由角动量算符组成的等效算符,利用等效算符计算具有特定的J的耦合波函数之间的晶体场矩阵元特别方便,因为等效算符作用于耦合波函数的角度部份,不需要回到单电子波函数。     

交换超算符方法的李代数研究

本文讨论了交换超算符方法的理论基础,结果表明由交换超算符所定义的算符集合g是一个李代数,交换超算符的定义就是李代数中内导子的定义,由此得出一些交换超算符间的代数关系。证明了g中所有算符诱导的超算符集合也是一个李代数,指出了与g对应的是由复盖群派生的,有内积定义的李群,而角动量超算符是由矢量场的内禀角动量和单位算符的直积所生成。结论是交换超算符方法的理论基础是李代数。     

确定原子基态的具体方法

确定原子基态的定则是洪德(Hund)定则。洪德定则认为,自由原子(或离子)的基态的总自旋角动量、总轨道角动量和总角动量(其量子数)满足下列关系: (1)总自旋角动量 S取泡利原理所能允许的最大值; (2)总轨道角动量L取按(1)确定的S后,泡利原理所能允许的最大值; (3)当支壳层不满时,若不到丰满,总角动量取值J=L-S(正序);若达到或超过半满, 则J=L S(倒序)。 但是,如何根据洪德定则来具体确定原子的基态,在一般教科书中并未提供较为方便的方法。我们在教学中采用了下述的具体方法,感到还较方便。 1.根据L—S耦合和泡利原理,由于同科电子的n、 …     

对量子力学中角动量的一点认识

指出了角动量算符Ｊ不存在本征值和本征矢量完全集,角动量算符Ｊ不描写一个可观察量以及角动量Ｊ不宜作为整体来讨论。     

斯坦伯格（Steinberger，Jack，1921-）英国-美国物理学家（Physicist，England-America）

1930年末，泡利为了在β衰变中保持能量和角动量守恒，曾假设存在一种名叫中微子的粒子。中微子不带电，和物质的作用非常微弱。但这个假设一直没有得到实验证实。1953年美国物理学家莱因斯等在核反应中发现了中微子，首次证实了泡利的假设。     

等价电子耦合波函数的构造和矩阵元计算

按(U,D)L-LSQ-R耦合格式构造等价电子耦合波函数(这里U(D)是自旋向上(向下)电子的轨道角动量,Q是准旋,R是自旋-准旋交换算符),只需对半满壳层计算耦合波函数,其它电子数耦合波函数可通过准旋升、降算符和自旋-准旋交换算符的作用得到.对p,d,f,g壳层进行了耦合波函数和产生-湮没算符约化矩阵元计算.理论分析和实际计算表明,(U,D)L-LSQ-R耦合格式比一般LS耦合格式更便于计算. 关键词：     

应用对称性研究原子在磁场中的能级分裂

本文通过系统的对称性研究原子在磁场的两种极端情形下能级的分裂．对于弱磁场，需要用Ｗｉｇｎｅｒ－Ｅｃｋａｒｔ定理导出一级不可约张量算符在角动量本征态之间的矩阵元的计算公式，然后计算能级分裂．     

相干态和角动量的耦合玻色表示的发展

一、角动量耦合玻色表示的引人 在本刊1985年第6期中,作者曾介绍了玻色子Glauber相干态的导出、若干性质和应用,尤其是对相干态的非正交性和超完备性作了深一层的研究,给出了如何由满足极小测不准关系的相干态过渡到坐标或动量完全确定的态,又给出了相干态起完备关系的正规乘积内积分的表达式[1]本文继续探讨用相干态来研究角动量和转动算符以及导出转动矩阵dm'm的途径,为了使Glauber相干态和前文介绍的正规乘积内积分法渗透到角动量领域,我们采用角动量的耦合玻色子表示(Coupled bosonrepresentation),这种表示首先由 Schwinger提出[2],…     

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。