自旋与角动量PPT课件.ppt

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1、关于自旋和角动量第一张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月第六章自旋和角动量光谱线在磁场中的分裂，精细结构揭示一个新的自由度：自旋角动量的叠加，无耦合表象和耦合表象自旋单态和三重态第二张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.1 电子自旋斯特恩-盖拉赫 Stern-Gerlach实验1、磁矩在磁场中的附加能量、磁矩在磁场中的附加能量2、磁矩在非均匀磁场中受力、磁矩在非均匀磁场中受力第三张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月Stern-Gerlach实验两条线：两个不同值两条线：两个不同值X,y方向也是如此方向也是如此S态氢原子、银原子第四张，PPT共一百零四页，创作于2022

2、年6月6.1 电子自旋Uhlenbeck Goudsmit 理论两个假设两个假设1、2、X 和和 y 方向也是如此，只方向也是如此，只有两个本征值有两个本征值类比轨道：类比轨道：第五张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.1 电子自旋第六张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.1 电子自旋自旋是个内禀的物理量无经典对应量满足角动量对易关系自旋是描述电子状态的第四个变量第四个变量第七张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.2 电子的自旋算符和自旋函数电子自旋算符的矩阵表示，泡利矩阵定义式：定义式：矢量式矢量式分量式分量式第八张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.

3、2 电子的自旋算符和自旋函数已知已知所以所以类比类比实验结果实验结果第九张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.2 电子的自旋算符和自旋函数定义泡利算符：定义泡利算符：第十张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.2 电子的自旋算符和自旋函数泡利算符满足反对易关系：泡利算符满足反对易关系：证明：证明：同理同理：第十一张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.2 电子的自旋算符和自旋函数在表象中算符表达为矩阵；在表象中算符表达为矩阵；算符在自身表象中为对角矩阵算符在自身表象中为对角矩阵在自身表象中：在自身表象中：利用实验结果写出来的利用实验结果写出来的已知已知第十二张，PPT

4、共一百零四页，创作于2022年6月6.2 电子的自旋算符和自旋函数根据反对易关系构造：根据反对易关系构造：第十三张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.2 电子的自旋算符和自旋函数利用：利用：最后得到：最后得到：第十四张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.2 电子的自旋算符和自旋函数再利用：再利用：第十五张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.2 电子的自旋算符和自旋函数最后得：泡利矩阵最后得：泡利矩阵第十六张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.2 电子的自旋算符和自旋函数自旋算符的本征函数：取Sz表象，本征函数为第十七张，PPT共一百零四页，创作于2022

5、年6月6.2 电子的自旋算符和自旋函数旋量算符旋量算符第十八张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.2 电子的自旋算符和自旋函数或或旋量波函数旋量波函数第十九张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.2 电子的自旋算符和自旋函数第二十张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.2 电子的自旋算符和自旋函数第二十一张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.2 电子的自旋算符和自旋函数思考题：Sx表象和Sy表象的结果如何？第二十二张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程经典哈密顿量第二十三张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月

6、6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程第二十四张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程第二十五张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程薛定谔方程：第二十六张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程第二十七张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程讨论：规范条件(库仑规范)第二十八张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程守恒流第二十九张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月第三十张，PPT

7、共一百零四页，创作于2022年6月6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程第三十一张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程规范变换第三十二张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月第三十三张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程Pauli方程第三十四张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程第三十五张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程第三十六张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.4 Landau 能级目的：研究带电粒

8、子在均匀恒定磁场中的运动，解Schrodinger方程求能级和波函数第三十七张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.4 Landau 能级第三十八张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.4 Landau 能级第三十九张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.5 两个角动量的耦合角动量升降算符第四十张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.5 两个角动量的耦合第四十一张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.5 两个角动量的耦合第四十二张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.5 两个角动量的耦合第四十三张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.5

9、两个角动量的耦合第四十四张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.5 两个角动量的耦合第四十五张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.5 两个角动量的耦合第四十六张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.5 两个角动量的耦合第四十七张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.5 两个角动量的耦合第四十八张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.5 两个角动量的耦合无耦合表象：第四十九张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.5 两个角动量的耦合第五十张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.5 两个角动量的耦合耦合表象：第五十一张，PPT共一百零四页，

10、创作于2022年6月6.5 两个角动量的耦合第五十二张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.5 两个角动量的耦合第五十三张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.5 两个角动量的耦合第五十四张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.5 两个角动量的耦合第五十五张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.5 两个角动量的耦合第五十六张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.6 Clebsch-Gordon系数第五十七张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.6 Clebsch-Gordon系数第五十八张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.6 Cleb

11、sch-Gordon系数第五十九张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.6 Clebsch-Gordon系数第六十张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.6 Clebsch-Gordon系数第六十一张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.6 Clebsch-Gordon系数例：L,S耦合,取 共同表象，本征函数为第六十二张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.6 Clebsch-Gordon系数第六十三张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.6 Clebsch-Gordon系数第六十四张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.6 Clebsch-G

12、ordon系数第六十五张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.6 Clebsch-Gordon系数第六十六张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.6 Clebsch-Gordon系数第六十七张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.6 Clebsch-Gordon系数第六十八张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.6 Clebsch-Gordon系数第六十九张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.6 Clebsch-Gordon系数第七十张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.7 光谱线精细结构目的：研究L,S耦合，解释碱金属双线结构若不考虑L,S

13、耦合第七十一张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.7 光谱线精细结构无耦合表象耦合表象(是常数)第七十二张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.7 光谱线精细结构第七十三张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.7 光谱线精细结构L,S耦合第七十四张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.7 光谱线精细结构ml,ms 不是好量子数好量子数是(n,l,j,m)第七十五张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.7 光谱线精细结构第七十六张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.7 光谱线精细结构第七十七张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.7 光

14、谱线精细结构第七十八张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.7 光谱线精细结构第七十九张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月钠原子2P项的精细结构第八十张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.7 光谱线精细结构第八十一张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.8 Zeeman效应正常Zeeman效应(不考虑L,S耦合)第八十二张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.8 Zeeman效应第八十三张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.8 Zeeman效应第八十四张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.8 Zeeman效应第八十五张，PPT共一百

15、零四页，创作于2022年6月6.8 Zeeman效应第八十六张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月强磁场中S项和P项的分裂第八十七张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.8 Zeeman效应第八十八张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.8 Zeeman效应反常Zeeman效应(考虑L,S耦合)第八十九张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.8 Zeeman效应第九十张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.8 Zeeman效应第九十一张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月第九十二张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.9 自旋单态和三重态目的

16、：讨论两个自旋为1/2的粒子，自旋之间的耦合第九十三张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.9 自旋单态和三重态第九十四张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.9 自旋单态和三重态第九十五张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.9 自旋单态和三重态第九十六张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.9 自旋单态和三重态第九十七张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.9 自旋单态和三重态第九十八张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月6.9 自旋单态和三重态第九十九张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月两个电子自旋组合的四种可能态第一百张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月本章小结第一百零一张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月本章小结第一百零二张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月本章小结第一百零三张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月感感谢谢大大家家观观看看第一百零四张，PPT共一百零四页，创作于2022年6月