第六章自旋和角動量

1、第六章 自旋和角動量復(fù)旦大學(xué) 蘇汝鏗第六章自旋和角動量 光譜線在磁場中的分裂，精細結(jié)構(gòu) 揭示一個新的自由度：自旋 角動量的疊加，無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實驗Stern-Gerlach實驗6.1 電子自旋Uhlenbeck Goudsmit 理論6.1 電子自旋6.1 電子自旋 自旋是個內(nèi)稟的物理量 無經(jīng)典對應(yīng)量 滿足角動量對易關(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

2、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 粒子在電磁場中的運動： 泡利方程經(jīng)典哈密頓量6.3 粒子在電磁場中的運動： 泡利方程6.3 粒子在電磁場中的運動： 泡利方程6.3 粒子在電磁場中的運動： 泡利方程薛定諤方程：6.3 粒子在電磁場中的運動： 泡

3、利方程6.3 粒子在電磁場中的運動： 泡利方程討論： 規(guī)范條件(庫侖規(guī)范)6.3 粒子在電磁場中的運動： 泡利方程 守恒流6.3 粒子在電磁場中的運動： 泡利方程6.3 粒子在電磁場中的運動： 泡利方程 規(guī)范變換6.3 粒子在電磁場中的運動： 泡利方程Pauli方程6.3 粒子在電磁場中的運動： 泡利方程6.3 粒子在電磁場中的運動： 泡利方程6.4 Landau 能級目的：研究帶電粒子在均勻恒定磁場中的運動，解Schrodinger方程求能級和波函數(shù)6.4 Landau 能級6.4 Landau 能級6.5 兩個角動量的耦合角動量升降算符6.5 兩個角動量的耦合6.5 兩個角動量的耦合6.5

4、 兩個角動量的耦合6.5 兩個角動量的耦合6.5 兩個角動量的耦合6.5 兩個角動量的耦合6.5 兩個角動量的耦合6.5 兩個角動量的耦合6.5 兩個角動量的耦合無耦合表象：221212,zzJJJJ6.5 兩個角動量的耦合6.5 兩個角動量的耦合耦合表象：22212,zJJJJ6.5 兩個角動量的耦合6.5 兩個角動量的耦合6.5 兩個角動量的耦合6.5 兩個角動量的耦合6.5 兩個角動量的耦合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)

5、6.6 Clebsch-Gordon系數(shù)例：L, S耦合, 取 共同表象， 本征函數(shù)為22,zzL SJJ6.6 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 光譜線精細結(jié)構(gòu) 無耦合表象 耦合表象 ( 是常數(shù))20,zzHL L S220,z

6、HJL J2234S 6.7 光譜線精細結(jié)構(gòu)6.7 光譜線精細結(jié)構(gòu)L, S耦合6.7 光譜線精細結(jié)構(gòu) ml, ms 不是好量子數(shù) 好量子數(shù)是(n, l, j, m)6.7 光譜線精細結(jié)構(gòu)6.7 光譜線精細結(jié)構(gòu)6.7 光譜線精細結(jié)構(gòu)6.7 光譜線精細結(jié)構(gòu)鈉原子2P項的精細結(jié)構(gòu)6.7 光譜線精細結(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)強磁場中S項和P項的分裂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：討論兩個自旋為1/2的粒子，自旋之間的耦合6