角动量算符
角动量算符
角动量算符(angular momentum 经营者)是一种算符,类比于经典的角动量。在量子力学里,在原子物理学涉及旋转对称性(rotational symmetry)的理论里,角动量算符占有中心的角色。角动量,动量,与能量是物体运动的三个基本特性。
简介
角动量促使在旋转方面的运动得以数量化。在孤立系统里,如同能量和动量,角动量是守恒的。在量子力学里,角动量算符的概念是必要的,因为角动量的计算实现于描述量子系统的波函数,而不是经典地实现于一点或一刚体。在量子尺寸世界,分析的对象都是以波函数或量子幅来描述其概率性行为,而不是命定性(deterministic)行为。
数学定义
其中,是梯度算符
角动量是厄米算符
量子力学里,每一个可观察量所对应的算符都是厄米算符。角动量是一个可观察量,所以,角动量算符应该也是厄米算符。让我们现在证明这一点,思考角动量算符的 x-分量
对易关系
角动量算符算符与自己的对易关系
角动量平方算符与角动量算符之间的对易关系
哈密顿算符与角动量算符之间的对易关系
经典力学里的对易关系
在经典力学里,角动量算符也遵守类似的对易关系:
本征值与本征函数
采用球坐标。展开角动量算符的方程
参考资料
目录
概述
简介
数学定义
角动量是厄米算符
对易关系
本征值与本征函数
参考资料