ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
48
ÿâëÿåòñÿ ïîñòîÿííîé âåëè÷èíîé, ïîýòîìó àêòèâíîé ÷àñòüþ îïåðàòîðà
òðàíñëÿöèè ÿâëÿåòñÿ îïåðàòîð äèôôåðåíöèðîâàíèÿ
r∂
∂
, êîòîðûé ëåãêî
ñâÿçàòü ñ îïåðàòîðîì èìïóëüñà
r
ip
∂
∂
−= h
)
, îòêóäà
p
i
r
)
h
=
∂
∂
. Òàêèì îáðà-
çîì, ñ òî÷êè çðåíèÿ îïåðàòîðíîãî äåéñòâèÿ îïåðàòîðû èìïóëüñà è òðàíñ-
ëÿöèè ñ òî÷íî÷òüþ äî ïîñòîÿííûõ ìíîæèòåëåé ýêâèâàëåíòíû äðóã äðóãó.
Ïîýòîìó, ñïðàâåäëèâî ñëåäóþùåå ðàâåíñòâî:
,0==
dt
Td
dt
pd
)
)
÷òî ñëåäóåò èç êîììóòàöèè îïåðàòîðà òðàíñëÿöèè ñ îïåðàòîðîì Ãàìèëüòî-
íà è íåçàâèñèìîñòè ýòîãî îïåðàòîðà îò âðåìåíè.
Åñëè ñîñòàâèòü âûðàæåíèå äëÿ
0=
dt
pd
, òî ìû òîò÷àñ æå ïîëó÷àåì
çàêîí ñîõðàíåíèÿ êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ äëÿ çàìêíóòîé ñèñòåìû, íå ïîä-
âåðæåííîé äåéñòâèþ âíåøíèõ ñèë (ïîëåé):
.Constp =
Âñå, ÷òî áûëî ñêàçàíî âûøå îá óñëîâèÿõ âûïîëíèìîñòè çàêîíîâ ñî-
õðàíåíèÿ â êâàíòîâîé ìåõàíèêå, èìååò ïðÿìîå îòíîøåíèå è ê çàêîíó ñî-
õðàíåíèÿ èìïóëüñà.  ðàññìàòðèâàåìîì ñëó÷àå: çàêîí ñîõðàíåíèÿ âûïîë-
íÿåòñÿ â çàìêíóòîé ñèñòåìå ëèøü äëÿ ñðåäíåãî çíà÷åíèÿ èìïóëüñà. Íà-
ïîìíèì åùå ðàç, ÷òî ýòî åñòü ðåçóëüòàò ïðîÿâëåíèÿ êîðïóñêóëÿðíî-âîëíî-
âîãî äóàëèçìà êâàíòîâûõ ñèñòåì. Òàêèì îáðàçîì, ìû óñòàíîâèëè ñâÿçü
çàêîíà ñîõðàíåíèÿ èìïóëüñà ñ îäíîðîäíîñòüþ ïðîñòðàíñòâà.
3. Çàêîí ñîõðàíåíèÿ ìîìåíòà êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ
Óñòàíîâèì ñâÿçü çàêîíà ñîõðàíåíèÿ ìîìåíòà êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ ñ
èçîòðîïèåé ïðîñòðàíñòâà.
Èçîòðîïèÿ ïðîñòðàíñòâà (ðàâíîïðàâèå âñåõ íàïðàâëåíèé) ïðîÿâëÿ-
åòñÿ â èíâàðèàíòíîñòè ñâîéñòâ çàìêíóòûõ ñèñòåì îòíîñèòåëüíî ïðîèçâîëü-
íûõ ïîâîðîòîâ. Òàêàÿ èíâàðèàíòíîñòü èìååò ìåñòî äëÿ ñèñòåì, íàõîäÿ-
ùèõñÿ â öåíòðàëüíî-ñèììåòðè÷íîì ïîëå, åñëè ïîâîðîò îñóùåñòâëÿåòñÿ
îòíîñèòåëüíî öåíòðà ïîëÿ.
Îïðåäåëèì îïåðàòîð áåñêîíå÷íî ìàëîãî ïîâîðîòà. Áóäåì îáîçíà-
÷àòü áåñêîíå÷íî ìàëûé ïîâîðîò íà óãîë
δϕ
âåêòîðîì
,
ϕδ
r
íàïðàâëåí-
ÿâëÿåòñÿ ïîñòîÿííîé âåëè÷èíîé, ïîýòîìó àêòèâíîé ÷àñòüþ îïåðàòîðà ∂ òðàíñëÿöèè ÿâëÿåòñÿ îïåðàòîð äèôôåðåíöèðîâàíèÿ , êîòîðûé ëåãêî ∂r ) ∂ ∂ i ) ñâÿçàòü ñ îïåðàòîðîì èìïóëüñà p = −ih , îòêóäà = p . Òàêèì îáðà- ∂r ∂r h çîì, ñ òî÷êè çðåíèÿ îïåðàòîðíîãî äåéñòâèÿ îïåðàòîðû èìïóëüñà è òðàíñ- ëÿöèè ñ òî÷íî÷òüþ äî ïîñòîÿííûõ ìíîæèòåëåé ýêâèâàëåíòíû äðóã äðóãó. Ïîýòîìó, ñïðàâåäëèâî ñëåäóþùåå ðàâåíñòâî: ) ) dp dT = = 0, dt dt ÷òî ñëåäóåò èç êîììóòàöèè îïåðàòîðà òðàíñëÿöèè ñ îïåðàòîðîì Ãàìèëüòî- íà è íåçàâèñèìîñòè ýòîãî îïåðàòîðà îò âðåìåíè. dp Åñëè ñîñòàâèòü âûðàæåíèå äëÿ = 0 , òî ìû òîò÷àñ æå ïîëó÷àåì dt çàêîí ñîõðàíåíèÿ êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ äëÿ çàìêíóòîé ñèñòåìû, íå ïîä- âåðæåííîé äåéñòâèþ âíåøíèõ ñèë (ïîëåé): p = Const. Âñå, ÷òî áûëî ñêàçàíî âûøå îá óñëîâèÿõ âûïîëíèìîñòè çàêîíîâ ñî- õðàíåíèÿ â êâàíòîâîé ìåõàíèêå, èìååò ïðÿìîå îòíîøåíèå è ê çàêîíó ñî- õðàíåíèÿ èìïóëüñà.  ðàññìàòðèâàåìîì ñëó÷àå: çàêîí ñîõðàíåíèÿ âûïîë- íÿåòñÿ â çàìêíóòîé ñèñòåìå ëèøü äëÿ ñðåäíåãî çíà÷åíèÿ èìïóëüñà. Íà- ïîìíèì åùå ðàç, ÷òî ýòî åñòü ðåçóëüòàò ïðîÿâëåíèÿ êîðïóñêóëÿðíî-âîëíî- âîãî äóàëèçìà êâàíòîâûõ ñèñòåì. Òàêèì îáðàçîì, ìû óñòàíîâèëè ñâÿçü çàêîíà ñîõðàíåíèÿ èìïóëüñà ñ îäíîðîäíîñòüþ ïðîñòðàíñòâà. 3. Çàêîí ñîõðàíåíèÿ ìîìåíòà êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ Óñòàíîâèì ñâÿçü çàêîíà ñîõðàíåíèÿ ìîìåíòà êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ ñ èçîòðîïèåé ïðîñòðàíñòâà. Èçîòðîïèÿ ïðîñòðàíñòâà (ðàâíîïðàâèå âñåõ íàïðàâëåíèé) ïðîÿâëÿ- åòñÿ â èíâàðèàíòíîñòè ñâîéñòâ çàìêíóòûõ ñèñòåì îòíîñèòåëüíî ïðîèçâîëü- íûõ ïîâîðîòîâ. Òàêàÿ èíâàðèàíòíîñòü èìååò ìåñòî äëÿ ñèñòåì, íàõîäÿ- ùèõñÿ â öåíòðàëüíî-ñèììåòðè÷íîì ïîëå, åñëè ïîâîðîò îñóùåñòâëÿåòñÿ îòíîñèòåëüíî öåíòðà ïîëÿ. Îïðåäåëèì îïåðàòîð áåñêîíå÷íî ìàëîãî ïîâîðîòà. Áóäåì îáîçíà- r ÷àòü áåñêîíå÷íî ìàëûé ïîâîðîò íà óãîë δϕ âåêòîðîì δϕ , íàïðàâëåí- 48
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- …
- следующая ›
- последняя »