Составители:
Рубрика:
=
−
−
⎛
⎝
⎜
⎜
⎜
⎜
⎜
⎜
⎜
⎞
⎠
⎟
⎟
⎟
⎟
⎟
⎟
⎟
″
00 0 0
00
2
0
0
2
0
2
00
2
0
i
ii
i
′′
=
⎛
⎝
⎜
⎜
⎜
⎜
⎜
⎜
⎜
⎞
⎠
⎟
⎟
⎟
⎟
⎟
⎟
⎟
″
Ι
x
00 0 0
00
1
2
0
0
1
2
0
1
2
00
1
2
0
′′
=
−
⎛
⎝
⎜
⎜
⎜
⎜
⎞
⎠
⎟
⎟
⎟
⎟
″
Ι
z
000 0
010 0
000 0
000 1
(A.67)
1.5. Экспоненциальные операторы.
Формальное решение уравнения Шредингера (A.3) в том случае, когда
гамильтониан явно не зависит от времени, может быть найдено применением
экспоненциальных операторов вида exp{
±
i
Ht
h
}.
Определение 11
. Экспоненциальный оператор вида
e
i
F
α
$
, где α-постоянное число, F-
оператор, определяется степенным рядом вида
exp(
$
)
$
$
$
!
$
!
$
!
iF iF
F
i
FF
αα
ααα
=+ − − + +Ε
22 33 44
234
K
(A.68)
где
$
Ε - единичный оператор.
Заметим, что даже если оператор
$
F
является эрмитовым, оператор
e
iF
α
$
не является
эрмитовым, хотя экспоненциальная функция операторов подчиняется тем же
алгебраическим правилам, что и функция обычных переменных, за исключением тех
случаев, когда встречаются два некоммутирующих оператора. Используя определение
11, можно доказать следующие свойства экспоненциальных операторов.
1. Если операторы
$
Α и
$
Β коммутируют между собой, то
$$
,
$$
(
$$
)
$$
ΑΑ
ΒΒ ΑΒ ΑΒ
ee e ee
ii i ii
==
+
(A.69)
2. Если операторы
$
Α
и
$
Β
не коммутируют и
[
]
$$ $$ $$ $
AB AB BA C=−= , но
[][]
$$ $$
AC BC==0,
тогда
″
⎛0 0 0 0 ⎞
⎜ i ⎟
⎜0 0 − 0 ⎟
⎜ 2 ⎟
= ⎜0 i i ⎟
0 −
⎜ 2 2⎟
⎜ i ⎟
⎜0 0 0 ⎟
⎝ 2 ⎠
″
⎛0 0 0 0 ⎞
⎜ 1 ⎟ ″
⎜0 0 0 ⎟ ⎛0 0 0 0⎞
⎜ 2 ⎟ ⎜ ⎟
0 1 0 0⎟
Ι ′′x = ⎜ 0 1 1 ⎟ Ι ′′z = ⎜ (A.67)
⎜
0 ⎜0 0 0 0⎟
2 2⎟ ⎜ ⎟
⎜ 1 ⎟ ⎝0 0 0 −1⎠
⎜0 0 0 ⎟
⎝ 2 ⎠
1.5. Экспоненциальные операторы.
Формальное решение уравнения Шредингера (A.3) в том случае, когда
гамильтониан явно не зависит от времени, может быть найдено применением
i
экспоненциальных операторов вида exp{ ± Ht }.
h
$
Определение 11. Экспоненциальный оператор вида ei α F, где α-постоянное число, F-
оператор, определяется степенным рядом вида
$ $ $ α2 F$ 2 α 3 F$ 3 α 4 F$ 4
exp(iα F ) = Ε + iα F − −i + +K (A.68)
2! 3! 4!
где Ε$ - единичный оператор.
$
Заметим, что даже если оператор F$ является эрмитовым, оператор eiα F не является
эрмитовым, хотя экспоненциальная функция операторов подчиняется тем же
алгебраическим правилам, что и функция обычных переменных, за исключением тех
случаев, когда встречаются два некоммутирующих оператора. Используя определение
11, можно доказать следующие свойства экспоненциальных операторов.
$ иΒ
1. Если операторы Α $ коммутируют между собой, то
$ e i Β$ = e i Β$ Α
Α $ , e i ( Α$ +Β$ ) = e i Α$ ei Β$ (A.69)
$ иΒ
2. Если операторы Α $ не коммутируют и AB
$ $ = AB
$ $ − BA
$ $ = C$ , но AC
$ $ = BC [ ]
$ $ = 0, [ ] [ ]
тогда
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- …
- следующая ›
- последняя »
