根据算符的微分性与矢量性,推导下列公式:
根据算符▽的微分性与矢量性,推导下列公式:
▽(A·B)=B×(▽×A)+(B·▽)A+A×(▽×B)+(A·▽)B
A×(▽×A)=▽A2-(A·▽)A
量子力学中矢量算符定义成
A=Axex+Ayey+Azez=Aαeα其中ex,ey,ez为x,y,z轴方向单位矢量,Ax等为算符或常量.α代表x,y,z分量之一.一项中下标重复出现时,要对它求和(遍及x,y,z).设A,B,C为矢量算符,试验证下列各式:
A·B=AαBα=AxBx+AyBy+AzBz(1)
A×B=εαβγAαBβeγ=εαβγeαAβBγ(2)
A·(B×C)=(A×B)·C=εαβγAαBβCγ(3)
[A×(B×C)]α=A·(BαC)-(A·B)Cα(4)
[(A×B)×C]α=A·(BαC)-Aα(B·C) (5)
其中εαβγ为Levi-Civita符号,即
εxyz=εyzx=εzxy=1
εxzy=εyxz=εzyx=-1 (6)
εαβγ=0, α,β,γ中有相同者
对于角动量算符
(a) 在直角坐标系中,推导各分量之间的对易关系,并归纳出统一的表达式。
(b) 定义升降算符利用对易关系证明:若f是L2和Lz的共同本征态,则也是L2和Lz的本征态。
(c) 在球坐标系中,求解Lz的本征方程。
质量μ,电荷q的粒子在磁场B=▽×A中运动,定义机械角动量算符
L=μr×v (1)
其中v为速度算符.计算dv/dt和dL/dt.
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