Измерение физических величин в квантовых системах. Мартинсон Л.К - 8 стр.

UptoLike

8
r
r
r
r
r
=
1
2
2
и угловой части
2
2
2
,
sin
1
sin
sin
1
∂ϕ
θ∂θ
θ
∂θ
θ
ϕθ
+
=
.
В таких обозначениях оператор квадрата момента импульса в сфериче-
ской системе координат преобразуется к виду
ϕθ
,
22
ˆ
=
!
L
.(2.10)
Спектр собственных значений оператора
2
ˆ
L
является дискретным
()
1
22
+=
llL
!
, l=0, 1, 2, .... (2.11)
причем каждому собственному значению с заданным значением l соответст-
вуют (2l + 1) собственных функций Ψ
lm
=Y
lm
(Θ,ϕ), отличающихся значениями
целочисленного параметра m=0, ±1, ±2, ..., ±l. Каждому значению m соответ-
ствуют определенные значения проекции момента импульса L
z
, которые оп-
ределяются формулой (2.7).
Функции Y
lm
(Θ,ϕ) называются шаровыми или сферическими функция-
ми. Приведем явный вид нескольких первых нормированных сферических
функций:
Y
00
1
4
,
=
π
,
Y
1 0
3
4
,
cos=
π
θ , Y
i
11
3
8
,
sin e
±
±
=
π
θ
ϕ
.(2.12)
Эти функции нормированы условием
YY
lm lm,
*
,
sin d dθθϕ
ππ
00
2
1
= .
Операторы энергий.
Оператор кинетической энергии определим, пользуясь классической
формулой связи кинетической энергии частицы массы m
0
и ее квадрата им-
                                                 1 ∂  2 ∂
                                          ∆r =          r   
                                                 r 2 ∂r  ∂r 
и угловой части
                                     1 ∂           ∂      1 ∂2
                         ∆θ ,ϕ   =           sin θ    +             .
                                   sin θ ∂θ        ∂θ  sin 2 θ ∂ϕ 2

     В таких обозначениях оператор квадрата момента импульса в сфериче-
ской системе координат преобразуется к виду
                                      Lˆ2 = − ! 2 ∆θ ,ϕ .                   (2.10)

     Спектр собственных значений оператора L̂2 является дискретным
                          L2 = ! 2l (l + 1) , l=0, 1, 2, ....                        (2.11)
причем каждому собственному значению с заданным значением l соответст-
вуют (2l + 1) собственных функций Ψlm=Ylm(Θ,ϕ), отличающихся значениями
целочисленного параметра m=0, ±1, ±2, ..., ±l. Каждому значению m соответ-
ствуют определенные значения проекции момента импульса Lz, которые оп-
ределяются формулой (2.7).
     Функции Ylm(Θ,ϕ) называются шаровыми или сферическими функция-
ми. Приведем явный вид нескольких первых нормированных сферических
функций:
                      1             3                    3
           Y 0, 0 =      , Y1, 0 =    cos θ , Y1, ± 1 =    sin θ e ± iϕ .            (2.12)
                      4π           4π                   8π
Эти функции нормированы условием
                                 2π   π

                                 ∫ ∫ Y l,mY l,m sin θ d θ d ϕ = 1.
                                           *

                                 0    0

Операторы энергий.
     Оператор кинетической энергии определим, пользуясь классической
формулой связи кинетической энергии частицы массы m0 и ее квадрата им-



8