量子力学自旋和角动量.pptx

《量子力学自旋和角动量.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《量子力学自旋和角动量.pptx（104页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、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1页/共104页6.1 电子自旋Stern-Gerlach实验第2页/共104页Stern-Gerlach实验第3页/共104页6.1 电子自旋Uhlenbeck Goudsmit 理论第4页/共104页6.1 电子自旋第5页/共104页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第6页/共104页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，泡利矩阵第7页/共104页6.2 电子的自旋算符和自旋函数第8页/共104页6.2 电子的自旋算符

2、和自旋函数第9页/共104页6.2 电子的自旋算符和自旋函数第10页/共104页6.2 电子的自旋算符和自旋函数第11页/共104页6.2 电子的自旋算符和自旋函数第12页/共104页6.2 电子的自旋算符和自旋函数第13页/共104页6.2 电子的自旋算符和自旋函数第14页/共104页6.2 电子的自旋算符和自旋函数第15页/共104页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16页/共104页6.2 电子的自旋算符和自旋函数第17页/共104页6.2 电子的自旋算符和自旋函数第18页/共104页6.2 电子的自旋算符和自旋函数第19页/共104页6.2 电

3、子的自旋算符和自旋函数第20页/共104页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21页/共104页6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程经典哈密顿量第22页/共104页6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程第23页/共104页6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程第24页/共104页6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程薛定谔方程：第25页/共104页6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程第26页/共104页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27页/共104页6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程守恒流第28页/共104页第29

4、页/共104页6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程第30页/共104页6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程规范变换第31页/共104页第32页/共104页6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程Pauli方程第33页/共104页6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程第34页/共104页6.3 粒子在电磁场中的运动：泡利方程第35页/共104页6.4 Landau 能级目的：研究带电粒子在均匀恒定磁场中的运动，解Schrodinger方程求能级和波函数第36页/共104页6.4 Landau 能级第37页/共104页6.4 Landau 能级第38页/共104页6.5 两个角动量的耦合角动量升

5、降算符第39页/共104页6.5 两个角动量的耦合第40页/共104页6.5 两个角动量的耦合第41页/共104页6.5 两个角动量的耦合第42页/共104页6.5 两个角动量的耦合第43页/共104页6.5 两个角动量的耦合第44页/共104页6.5 两个角动量的耦合第45页/共104页6.5 两个角动量的耦合第46页/共104页6.5 两个角动量的耦合第47页/共104页6.5 两个角动量的耦合无耦合表象：第48页/共104页6.5 两个角动量的耦合第49页/共104页6.5 两个角动量的耦合耦合表象：第50页/共104页6.5 两个角动量的耦合第51页/共104页6.5 两个角动量的耦合

6、第52页/共104页6.5 两个角动量的耦合第53页/共104页6.5 两个角动量的耦合第54页/共104页6.5 两个角动量的耦合第55页/共104页6.6 Clebsch-Gordon系数第56页/共104页6.6 Clebsch-Gordon系数第57页/共104页6.6 Clebsch-Gordon系数第58页/共104页6.6 Clebsch-Gordon系数第59页/共104页6.6 Clebsch-Gordon系数第60页/共104页6.6 Clebsch-Gordon系数例：L,S耦合,取 共同表象，本征函数为第61页/共104页6.6 Clebsch-Gordon系数第62页

7、/共104页6.6 Clebsch-Gordon系数第63页/共104页6.6 Clebsch-Gordon系数第64页/共104页6.6 Clebsch-Gordon系数第65页/共104页6.6 Clebsch-Gordon系数第66页/共104页6.6 Clebsch-Gordon系数第67页/共104页6.6 Clebsch-Gordon系数第68页/共104页6.6 Clebsch-Gordon系数第69页/共104页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耦合第70页/共104页6.7 光谱线精细结构无耦合表象耦合表象(是常数)第71页/共104

8、页6.7 光谱线精细结构第72页/共104页6.7 光谱线精细结构L,S耦合第73页/共104页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74页/共104页6.7 光谱线精细结构第75页/共104页6.7 光谱线精细结构第76页/共104页6.7 光谱线精细结构第77页/共104页6.7 光谱线精细结构第78页/共104页钠原子2P项的精细结构第79页/共104页6.7 光谱线精细结构第80页/共104页6.8 Zeeman效应正常Zeeman效应(不考虑L,S耦合)第81页/共104页6.8 Zeeman效应第82页/共104页6.8 Zeeman效应第83

9、页/共104页6.8 Zeeman效应第84页/共104页6.8 Zeeman效应第85页/共104页强磁场中S项和P项的分裂第86页/共104页6.8 Zeeman效应第87页/共104页6.8 Zeeman效应反常Zeeman效应(考虑L,S耦合)第88页/共104页6.8 Zeeman效应第89页/共104页6.8 Zeeman效应第90页/共104页第91页/共104页6.9 自旋单态和三重态目的：讨论两个自旋为1/2的粒子，自旋之间的耦合第92页/共104页6.9 自旋单态和三重态第93页/共104页6.9 自旋单态和三重态第94页/共104页6.9 自旋单态和三重态第95页/共104页6.9 自旋单态和三重态第96页/共104页6.9 自旋单态和三重态第97页/共104页6.9 自旋单态和三重态第98页/共104页两个电子自旋组合的四种可能态第99页/共104页本章小结第100页/共104页本章小结第101页/共104页本章小结第102页/共104页第103页/共104页感谢您的观看！第104页/共104页