Como criar eigenstates momento angular

Você pode criar os eigenstates reais, | eu

, m gt ;, de estados momento angular em mecânica quântica. Quando você tem os eigenstates, você também tem os valores próprios, e quando você tem os valores próprios, você pode resolver o hamiltoniano e obter os níveis de energia permitidos de um objeto com o momento angular.

Não faça a suposição de que os auto-estados estão | eu, m gt; - pelo contrário, dizem que são

onde o valor próprio de

Assim, o valor próprio de

Da mesma forma, o valor próprio de

Para prosseguir, você tem que introduzir levantando e abaixando operadores. Dessa forma, você pode resolver para o estado fundamental, por exemplo, aplicando o operador redução ao estado fundamental e definindo o resultado igual a zero - e, em seguida, resolver para o próprio estado fundamental.

Neste caso, o operador criação é L+ e o operador de abaixamento é L-. Estes operadores levantar e abaixar o Gz número quântico. Você pode definir as levantando e abaixando os operadores desta forma:

  • Criação: L+ = GX + Eueuy

  • Baixando: L- = GX - Eueuy

Estas duas equações significa que

Você também pode ver que

Isso significa o seguinte são todos iguais a L2:

Você também pode ver que estas equações são verdadeiras:

Ok, agora você pode colocar tudo isso para trabalhar. Você está ficando para as coisas boas.

Dê uma olhada na operação de

Video: 16. Eigenstates of the Angular Momentum II

Para ver o que

é, começar por aplicar o Gz operador on-lo assim:

A partir de

você pode ver aquilo



E porque

você tem o seguinte:

Essa equação significa que a eigenstate

é também um autoestado do Lz operador, com um valor próprio de

Ou de uma forma mais compreensível:

Onde c é uma constante.

Assim, o L+ operador tem o efeito de aumentar o

número quântico em 1. Da mesma forma, o operador redução faz isso:

Agora, dê uma olhada no que

é igual a:

porque L2 é um escalar, ele comuta com tudo. eu2 eu+ - EU+ eu2 = 0, então isso é verdade:

E porque

você tem a seguinte equação:

Do mesmo modo, o operador de abaixamento, L-, dá-lhe isto:

Assim, os resultados dessas equações significa que o

Video: Conservação do momento angular - Aula do MIT (Legendada)

operadores não alterar a

em absoluto.


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