復(fù)旦量子力學(xué)講義第六自旋和角動(dòng)量.ppt

第六章 自旋和角動(dòng)量,復(fù)旦大學(xué) 蘇汝鏗,第六章自旋和角動(dòng)量,光譜線在磁場(chǎng)中的分裂，精細(xì)結(jié)構(gòu) 揭示一個(gè)新的自由度：自旋 角動(dòng)量的疊加，無(wú)耦合表象和耦合表象 自旋單態(tài)和三重態(tài),6.1 電子自旋,Stern-Gerlach實(shí)驗(yàn),Stern-Gerlach實(shí)驗(yàn),6.1 電子自旋,Uhlenbeck Goudsmit 理論,6.1 電子自旋,6.1 電子自旋,自旋是個(gè)內(nèi)稟的物理量 無(wú)經(jīng)典對(duì)應(yīng)量 滿足角動(dòng)量對(duì)易關(guān)系,6.2 電子的自旋算符和自旋函數(shù),電子自旋算符的矩陣表示，泡利矩陣,6.2 電子的自旋算符和自旋函數(shù),6.2 電子的自旋算符和自旋函數(shù),6.2 電子的自旋算符和自旋函數(shù),6.2 電子的自旋算符和自旋函數(shù),6.2 電子的自旋算符和自旋函數(shù),6.2 電子的自旋算符和自旋函數(shù),6.2 電子的自旋算符和自旋函數(shù),6.2 電子的自旋算符和自旋函數(shù),6.2 電子的自旋算符和自旋函數(shù),自旋算符的本征函數(shù)： 取Sz表象，本征函數(shù)為,6.2 電子的自旋算符和自旋函數(shù),6.2 電子的自旋算符和自旋函數(shù),6.2 電子的自旋算符和自旋函數(shù),6.2 電子的自旋算符和自旋函數(shù),6.2 電子的自旋算符和自旋函數(shù),思考題：Sx表象和Sy表象的結(jié)果如何？,6.3 粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)： 泡利方程,經(jīng)典哈密頓量,6.3 粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)： 泡利方程,6.3 粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)： 泡利方程,6.3 粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)： 泡利方程,薛定諤方程：,6.3 粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)： 泡利方程,6.3 粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)： 泡利方程,討論： 規(guī)范條件(庫(kù)侖規(guī)范),6.3 粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)： 泡利方程,守恒流,6.3 粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)： 泡利方程,6.3 粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)： 泡利方程,規(guī)范變換,6.3 粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)： 泡利方程,Pauli方程,6.3 粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)： 泡利方程,6.3 粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)： 泡利方程,6.4 Landau 能級(jí),目的：研究帶電粒子在均勻恒定磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，解Schrodinger方程求能級(jí)和波函數(shù),6.4 Landau 能級(jí),6.4 Landau 能級(jí),6.5 兩個(gè)角動(dòng)量的耦合,角動(dòng)量升降算符,6.5 兩個(gè)角動(dòng)量的耦合,6.5 兩個(gè)角動(dòng)量的耦合,6.5 兩個(gè)角動(dòng)量的耦合,6.5 兩個(gè)角動(dòng)量的耦合,6.5 兩個(gè)角動(dòng)量的耦合,6.5 兩個(gè)角動(dòng)量的耦合,6.5 兩個(gè)角動(dòng)量的耦合,6.5 兩個(gè)角動(dòng)量的耦合,6.5 兩個(gè)角動(dòng)量的耦合,無(wú)耦合表象：,6.5 兩個(gè)角動(dòng)量的耦合,6.5 兩個(gè)角動(dòng)量的耦合,耦合表象：,6.5 兩個(gè)角動(dòng)量的耦合,6.5 兩個(gè)角動(dòng)量的耦合,6.5 兩個(gè)角動(dòng)量的耦合,6.5 兩個(gè)角動(dòng)量的耦合,6.5 兩個(gè)角動(dòng)量的耦合,6.6 Clebsch-Gordon系數(shù),6.6 Clebsch-Gordon系數(shù),6.6 Clebsch-Gordon系數(shù),6.6 Clebsch-Gordon系數(shù),6.6 Clebsch-Gordon系數(shù),6.6 Clebsch-Gordon系數(shù),例：L, S耦合, 取 共同表象， 本征函數(shù)為,6.6 Clebsch-Gordon系數(shù),6.6 Clebsch-Gordon系數(shù),6.6 Clebsch-Gordon系數(shù),6.6 Clebsch-Gordon系數(shù),6.6 Clebsch-Gordon系數(shù),6.6 Clebsch-Gordon系數(shù),6.6 Clebsch-Gordon系數(shù),6.6 Clebsch-Gordon系數(shù),6.7 光譜線精細(xì)結(jié)構(gòu),目的：研究L, S耦合，解釋堿金屬雙線結(jié)構(gòu) 若不考慮L, S耦合,6.7 光譜線精細(xì)結(jié)構(gòu),無(wú)耦合表象 耦合表象 ( 是常數(shù)),6.7 光譜線精細(xì)結(jié)構(gòu),6.7 光譜線精細(xì)結(jié)構(gòu),L, S耦合,6.7 光譜線精細(xì)結(jié)構(gòu),ml, ms 不是好量子數(shù) 好量子數(shù)是(n, l, j, m),6.7 光譜線精細(xì)結(jié)構(gòu),6.7 光譜線精細(xì)結(jié)構(gòu),6.7 光譜線精細(xì)結(jié)構(gòu),6.7 光譜線精細(xì)結(jié)構(gòu),鈉原子2P項(xiàng)的精細(xì)結(jié)構(gòu),6.7 光譜線精細(xì)結(jié)構(gòu),6.8 Zeeman效應(yīng),正常Zeeman效應(yīng)(不考慮L, S耦合),6.8 Zeeman效應(yīng),6.8 Zeeman效應(yīng),6.8 Zeeman效應(yīng),6.8 Zeeman效應(yīng),強(qiáng)磁場(chǎng)中S項(xiàng)和P項(xiàng)的分裂,6.8 Zeeman效應(yīng),6.8 Zeeman效應(yīng),反常Zeeman效應(yīng)(考慮L, S耦合),6.8 Zeeman效應(yīng),6.8 Zeeman效應(yīng),6.9 自旋單態(tài)和三重態(tài),目的：討論兩個(gè)自旋為1/2的粒子，自旋之間的耦合,6.9 自旋單態(tài)