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利用对易关系, 则,同理 由于坐标 与 的对称性 , 可得, 故 3 不确定关系 若算符 和 不对易时 , 常记为 是一个力学量算符或普通的数 。
首先定义,(29),(30),(31),注意 ,仍为厄米算符 , 若巧妙设计积分 利用 的厄米性 , 可推出 最后得出不确定关系,(32),(33),(34),(35),两个力学量不对易时 , 导致两力学量不能同时有确定值, 或者说 , 它们不能有共同本征函数 。
对不确定关系 应着重掌握其物理意义 例如 所以 可见 , 若动量确定 ,;则, 即位置 完全不 确定 。
试想 , 动量为 的自由粒子以波长 的状态 (平面波) 。
8、弥散于空间时 , 你能说出粒子的确定位置吗?,或,(36),反之 , 根据函数的性质 , 坐标本征函数可写为 即位于 点的波(粒子)是许多不同波长(动量)的平面 波的叠加 , 你能说出该波的波长(粒子的动量)是多少吗? 总之 , 不确定关系所揭示的是量子力学规律的特点 , 是粒子 具有波动性的必然结果 。
应用不确定关系估算一些力学量的 不确定范围可参见教材 。
,(37),例题4 一维运动的粒子处在 求 解:归一化后可得 利用 有,所以,所以,满足不确定关系,4 运动恒量(守恒量) 4.1 力学量平均值随时间的变化 波函数 描写的状态随时间的变化 满足 方程 而这个状态中力学量的平均值随时加的变化为,(38),利用(38) 。
【第三章 算符之间的对易关系|第三章算符之间的对易关系】9、式及其共轭式 , 考虑到 的厄米性 , 可得 4.2运动恒量(守恒量) (39)式中 , 若算符 不显含时间 , 则, 并且 有, 则有,(39),力学量平均值随时间的变化规律,(40),平均值不随时间变化的力学量 , 称为运动恒量 。
或:满足 的不显含时间的力学量 为体系的运动恒量 。
请回答:对哈密顿算符, 下面哪些力学量 是运动恒量(守恒量): 对于 ( 为常数)呢?,4.3守恒量的特点 守恒量具有如下特点 , 即体系在任何状态下: (1)其平均值不随时间而变化; (2)其概率分布不随时间而变化 。
证明特点(2): 因为, 故 具有共同本征函数系,任意状态可表为 式中 即为守恒量 在 态中的概率 , 且概率分布函,(41),(42),所以 故有 其中 为 时力学量的概率分布函 , 所以 即守恒量 的测量概率与时间无关 , 即概率分布不随时间 而变化 。
,(43),(44),(45),4.4 宇称守恒 4.4.1 宇称算符 即空间反演算符 , 它的作用是把波函数中的 它是厄米算符 , 它的本征值只有,即 4.4.2 态函数的宇称,(46),4.4.3 宇称守恒 若体系哈密顿量具有空间反演不变性 则 即, 亦即 是一个守恒量 , 或者说 描写的系统的宇称是不变的 , 称为宇称守恒定律 。
来源:(未知)
【学习资料】网址:/a/2021/0328/0021804153.html
标题:第三章 算符之间的对易关系|第三章算符之间的对易关系( 二 )