Элементы теории симметрии. Часть I. Кирсанов А.А. - 202 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

202 Ãëàâà ñåäüìàÿ
èëè, ÷òî ýêâèâàëåíòíî, ñîîòíîøåíèÿìè (7.4.7) è ðàâåíñòâîì
[]
[ ]
zyxyx
JiJJiJJJJ
2,,
=+=
+
. (7.4.11)
Ïåðåä íàìè ñòîèò çàäà÷à âû÷èñëèòü ðàçìåðíîñòè íåïðèâîäèìûõ
ïðåäñòàâëåíèé ãðóïïû
()
3SO è íàéòè ñïîñîá çàíóìåðîâàòü ýòè ïðåä-
ñòàâëåíèÿ.
Äîãîâîðèìñÿ îáîçíà÷àòü íåïðèâîäèìûå ïðåäñòàâëåíèÿ ãðóïïû
()
3SO áóêâîé D .
Âûáåðåì áàçèñ, â êîòîðîì èíôèíèòåçèìàëüíûé îïåðàòîð
z
J
äèà-
ãîíàëåí. Âåêòîðû
m
e (íå ïóòàòü ñ åäèíè÷íûìè âåêòîðàìè
zyx
eee ,,
îáû÷íîãî òð¸õìåðíîãî ïðîñòðàíñòâà) èìåþò èíäåêñ m , ñîîòâåòñòâóþ-
ùèé ñîáñòâåííîìó çíà÷åíèþ
m
îïåðàòîðà
z
J
, òî åñòü íåïðèâîäèìîìó
ïðåäñòàâëåíèþ
()
m
P
ãðóïïû
()
2SO , êîòîðîìó îíè ïðèíàäëåæàò.
 îáùåì ñëó÷àå ó íåñêîëüêèõ ëèíåéíî íåçàâèñèìûõ âåêòîðîâ áàçè-
ñà ìîãóò áûòü îäèíàêîâûå èíäåêñû m . Ïóñòü j ìàêñèìàëüíîå çíà÷å-
íèå èíäåêñà m äëÿ âåêòîðîâ áàçèñà ïðåäñòàâëåíèÿ D è ïóñòü
j
e - âåê-
òîð áàçèñà ñ èíäåêñîì jm = . Ýòî âåêòîð ñòàðøåãî âåñà. Âåêòîð
j
e äîë-
æåí óäîâëåòâîðÿòü óñëîâèþ
0=
+
j
J
e , (7.4.12)
òàê êàê èíà÷å íîâûé âåêòîð
j
J
e
+
èìåë áû âåñ áîëüøèé, ÷åì âåñ âåêòîðà
j
e . Ïîñëåäîâàòåëüíî äåéñòâóÿ íà âåêòîð
j
e ïîíèæàþùèì îïåðàòîðîì
J , ïîëó÷èì ïîñëåäîâàòåëüíîñòü íîðìèðîâàííûõ âåêòîðîâ:
..........................
A
A
A
jjj
jjj
jjj
,
,
,
233
122
11
=
=
=
ee
ee
ee
(7.4.13)
202                                                                  Ãëàâà ñåäüìàÿ

èëè, ÷òî ýêâèâàëåíòíî, ñîîòíîøåíèÿìè (7.4.7) è ðàâåíñòâîì
      [J + , J − ] = [J x + iJ y , J x − iJ y ] = 2 J z .                  (7.4.11)
      Ïåðåä íàìè ñòîèò çàäà÷à âû÷èñëèòü ðàçìåðíîñòè íåïðèâîäèìûõ
ïðåäñòàâëåíèé ãðóïïû SO(3) è íàéòè ñïîñîá çàíóìåðîâàòü ýòè ïðåä-
ñòàâëåíèÿ.
     Äîãîâîðèìñÿ îáîçíà÷àòü íåïðèâîäèìûå ïðåäñòàâëåíèÿ ãðóïïû
SO(3) áóêâîé D .
      Âûáåðåì áàçèñ, â êîòîðîì èíôèíèòåçèìàëüíûé îïåðàòîð                   J z äèà-
ãîíàëåí. Âåêòîðû e m (íå ïóòàòü ñ åäèíè÷íûìè âåêòîðàìè e x , e y , e z
îáû÷íîãî òð¸õìåðíîãî ïðîñòðàíñòâà) èìåþò èíäåêñ m , ñîîòâåòñòâóþ-
ùèé ñîáñòâåííîìó çíà÷åíèþ m îïåðàòîðà J z , òî åñòü íåïðèâîäèìîìó

                    ãðóïïû SO(2 ) , êîòîðîìó îíè ïðèíàäëåæàò.
                          (m )
ïðåäñòàâëåíèþ P
      îáùåì ñëó÷àå ó íåñêîëüêèõ ëèíåéíî íåçàâèñèìûõ âåêòîðîâ áàçè-
ñà ìîãóò áûòü îäèíàêîâûå èíäåêñû                 m . Ïóñòü j ìàêñèìàëüíîå çíà÷å-
íèå èíäåêñà      m äëÿ âåêòîðîâ áàçèñà ïðåäñòàâëåíèÿ D è ïóñòü e j - âåê-
òîð áàçèñà ñ èíäåêñîì              m = j . Ýòî âåêòîð ñòàðøåãî âåñà. Âåêòîð e j äîë-
æåí óäîâëåòâîðÿòü óñëîâèþ
      J +e j = 0 ,                                                         (7.4.12)

òàê êàê èíà÷å íîâûé âåêòîð              J + e j èìåë áû âåñ áîëüøèé, ÷åì âåñ âåêòîðà
e j . Ïîñëåäîâàòåëüíî äåéñòâóÿ íà âåêòîð e j ïîíèæàþùèì îïåðàòîðîì
J − , ïîëó÷èì ïîñëåäîâàòåëüíîñòü íîðìèðîâàííûõ âåêòîðîâ:

      e j −1 = A j −1e j ,
      e j − 2 = A j − 2 e j −1 ,
                                                                           (7.4.13)
      e j −3 = A j −3 e j − 2 ,
      ..........................