第三章 量子力学中的力学量
§3.1 表示力学量的算符
§3.2 动量算符和角动量算符
§3.3 电子在库仑场中的运动
§3.4 氢原子
§3.5 厄密算符本征函数的正交性
§3.6 算符与力学量的关系
§3.7 算符的对易关系 两力学量同时有确
定值的条件 测不准关系
§3.8 力学量平均值随时间的变化 守恒定律
一 力学量的算符表示
算符的本征方程
三 表示力学量算符的性质
§3.1 表示力学量的算符
什么是算符? 算符代表对波函数进行某种运算或变换的符号
u = v
表示 把函数
u 变成 v,
就是这种变
换的算符。
1)du / dx = v ,
d / dx
就是算符,其作用
是对函数 u 微商,
故称为微商算符。
2)x u = v,
x 也是算符。
它对 u 作用
是使 u 变成 v。
由于算符只是一种运算符号,所以它单独存在是没有意义的,仅当它作用于波函数上,对波函数做相应的运算才有意义,例如:
一 力学量的算符表示
动量算符
坐标算符
哈密顿算符
量子力学中的算符?
例
二 算符的本征方程
算符的本征方程?
本征值和本征态的物理意义
定态波函数
定态能量
如果用算符 表示力学量F, 那么当体系处于 的本征态
时, 力学量F有确定值, 这个值就是算符 在中 本征值。
测量值谱 = 本征值谱
在 中,坐标 x 有确定值吗?
本征值是实数
1 算符相等
若两个算符 Ô、Û对体系的任何波函数 ψ的运算
结果都相 同,即Ôψ= Ûψ,则算符Ô 和算符Û 相等记为
Ô = Û。
2 算符之和
若两个算符 Ô、Û
对体系的任何波函数ψ 有:
( Ô + Û) ψ= Ôψ+ Ûψ= Êψ
则Ô + Û = Ê 称为算符之和。
例如:体系Hamilton 算符
三 表示力学量算符的性质
3 算符之积
若Ô (Û ψ ) = (ÔÛ) ψ =Êψ
则ÔÛ = Ê 其中ψ是任意波函数。
一般来说算符之积不满足
交换律,即 ÔÛ ≠ ÛÔ
这是算符与通常数运算
规则的唯一不同之处。
4 对易关系
算符/学量/函数/力学量/体系/运算/表示力/关系/ÔÛ/作用/
算符/学量/函数/力学量/体系/运算/表示力/关系/ÔÛ/作用/
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