1、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,*,一、动量算符,、动量算符的本征值方程,是动量算符的本征值,是属于此本征值的本征函数。,分量式:,3.2,动量算符和角动量算符,它们的解是,本征值可取所有实数,构成连续谱。,、动量本征函数的归一化,求归一化常数?,计算积分:,如果取,则动量本征函数归一化到函数。,即,其中,为什么不能归一化为,1,,而是归一化为函数:这是由于动量本征值可以取连续值,的各分量可取任意实数,动量本征值构成连续谱。,、动量本征值的分立化:箱归一化,设想将粒子限制在一个边长为,L,的正方形箱中,取箱中心为坐标原点。引入周期性边界条件:
2、要求波函数在两各相对的箱壁上的对应点有同值,即,或,这样只能取分立值:,同理,根据周期性条件和,可得到,相邻两个分立值的差:,当时,分立,值连续谱。,引入周期性边界条件后,动量本征函数可以归一化,为,归一化常数,即,证:,这种将粒子限制在三维箱中,再加上周期性边界条件归一化方法,称为箱归一化。,、单色平面波是具有确定能量和动量的粒子的波函数,它是动量算符的本征态。,测量粒子的动量,有确定值,即动量算符的本征值。,二、角动量算符,、定义:角动量算符,分量式为,、角动量平方算符定义:,利用直角坐标和球坐标变量之间的关系,可得,和,、角动量分量算符:,或,、角动量平方算符的本征值方程:,其中,是算符
3、属于本征值 的本征函数。,、角动量平方本征值方程的解,方程,(19),是缔合勒让德方程,波函数标准条件要,求在变化的范围都能取有限值。,必须取限制条件确定本征值,才可以使无穷级,数中断成为多项式:,这时,方程,(19),的解是球谐函数:,是缔合勒让德多项式,是归一化常数。,由的归一化条件定出:,得,所以,角动量平方算符的本征值是,本征,函数是式,(20),所属的球谐函数:,本征方程,(24),是式,(18),的简化表示。,、角动量分量算符的本征值方程,算符的本征值为 ,本征函数为。,、角量子数与磁量子数,(24),式中表示角动量的大小,称为角量子数,而,则称为磁量子数。对于一个,共,可取个不同值,即对于的一个本征值,,有个不同的本征函数。,、简并和简并度,若对应于一个本征值存在一个以上的本征函数,称为状态简并,这类本征函数的数目称为简并度。,本征值是度简并的。,、球谐函数的例子:,