复旦量子力学讲义第六自旋和角动量.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六章 自旋和角动量,复旦大学 苏汝铿,第六章自旋和角动量,光谱线在磁场中的分裂，精细结构,揭示一个新的自由度：自旋,角动量的叠加，无耦合表象和耦合表象,自旋单态和三重态,6.1 电子自旋,Stern-,Gerlach,实验,Stern-Gerlach,实验,6.1 电子自旋,自旋是个内禀的物理量,无经典对应量,满足角动量对易关系,6.2 电子的自旋算符和自旋函数,电子自旋算符的矩阵表示，泡利矩阵,6.2 电子的自旋算符和自旋函数,6.2 电子的自旋算符和自旋函数,6.2 电子的自旋算符和自旋函数,6.2 电子的自旋算符和自旋函数,6.2 电子的自旋算符和自旋函数,6.2 电子的自旋算符和自旋函数,6.2 电子的自旋算符和自旋函数,6.2 电子的自旋算符和自旋函数,6.2 电子的自旋算符和自旋函数,自旋算符的本征函数：,取,Sz,表象，本征函数为,6.2 电子的自旋算符和自旋函数,6.2 电子的自旋算符和自旋函数,6.2 电子的自旋算符和自旋函数,6.2 电子的自旋算符和自旋函数,6.2 电子的自旋算符和自旋函数,思考题：,Sx,表象和,Sy,表象的结果如何？,6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程,经典哈密顿量,6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程,6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程,63 粒子在电磁场中的运动：泡利方程,薛定谔方程：,6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程,6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程,讨论：,规范条件,(,库仑规范,),6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程,守恒流,6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程,6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程,规范变换,6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程,Pauli,方程,6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程,6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程,6.4 Landau 能级,目的：研究带电粒子在均匀恒定磁场中的运动，解,Schrodinger,方程求能级和波函数,6.4 Landau 能级,6.4 Landau 能级,6.5 两个角动量的耦合,角动量升降算符,6.5 两个角动量的耦合,6.5 两个角动量的耦合,6.5 两个角动量的耦合,6.5 两个角动量的耦合,6.5 两个角动量的耦合,6.5 两个角动量的耦合,6.5 两个角动量的耦合,6.5 两个角动量的耦合,6.5 两个角动量的耦合,无耦合表象：,6.5 两个角动量的耦合,6.5 两个角动量的耦合,耦合表象：,6.5 两个角动量的耦合,6.5 两个角动量的耦合,6.5 两个角动量的耦合,6.5 两个角动量的耦合,6.5 两个角动量的耦合,6.6 Clebsch-Gordon系数,6.6 Clebsch-Gordon系数,6.6 Clebsch-Gordon系数,6.6 Clebsch-Gordon系数,6.6 Clebsch-Gordon系数,6.6 Clebsch-Gordon系数,例：,L,S,耦合,取,共同表象，,本征函数为,6.6 Clebsch-Gordon,系数,6.6 Clebsch-Gordon,系数,6.6 Clebsch-Gordon,系数,6.6 Clebsch-Gordon,系数,6.6 Clebsch-Gordon,系数,6.6 Clebsch-Gordon,系数,6.6 Clebsch-Gordon,系数,6.6 Clebsch-Gordon,系数,6.7,光谱线精细结构,目的：研究,L,S,耦合，解释碱金属双线结构,若不考虑,L,S,耦合,6.7,光谱线精细结构,无耦合表象,耦合表象,(,是常数,),6.7,光谱线精细结构,6.7,光谱线精细结构,L,S,耦合,6.7,光谱线精细结构,m,l,m,s,不是好量子数,好量子数是,(n,l,j,m),6.7,光谱线精细结构,6.7,光谱线精细结构,6.7,光谱线精细结构,6.7,光谱线精细结构,钠原子,2P,项的精细结构,6.7,光谱线精细结构,6.8 Zeeman,效应,正常,Zeeman,效应,(,不考虑,L,S,耦合,),6.8 Zeeman,效应,6.8 Zeeman,效应,6.8 Zeeman,效应,6.8 Zeeman,效应,强磁场中,S,项和,P,项的分裂,6.8 Zeeman,效应,6.8 Zeeman,效应,反常,Zeeman,效应,(,考虑,L,S,耦合,),6.8 Zeeman,效应,6.8 Zeeman,效应,6.9,自旋单态和三重态,目的：讨论两个自旋为,1/2,的粒子，自旋之间的耦合,6.9,自旋单态和三重态,6.9,自旋单态和三重态,6.9,自旋单态和三重态,6.9,自旋单态和三重态,6.9,自旋单态和三重态,6.9,自旋单态和三重态,两个电子自旋组合的四种可能态,本章小结,本章小结,本章小结,