Операторы импульса в сферических коорд.




В квантовой механике моменту импульса ставится в соответствие оператор:

Оператор квадрата момента импульса дается формулой:

Чтобы найти собственные значения операторов момента, перейдём к сферической системе координат:

- оператор Лапласа для сферы (угловая часть оператора Лапласа),

Ква́нтовое число́ в квантовой механике — численное значение какой-либо квантованной переменной микроскопического объекта, характеризующее состояние частицы. Задание квантовых чисел полностью характеризует состояние частицы.

Некоторые квантовые числа связаны с движением в пространстве и характеризуют вид волновой функции частицы. Это, например, радиальное (главное) (),орбитальное (), магнитное () и спиновое квантовые числа электрона в атоме, которые определяются как число узлов радиальной волновой функции, значение орбитального углового момента, его проекция на заданную ось и спин частицы, соответственно.

 

Оператор гамильтона

Опера́тор на́бла (оператор Гамильтона) — векторный дифференциальный оператор, компоненты которого являются частными производными по координатам. ,

Этот оператор приобретает смысл в сочетании со скалярной или векторной функцией, к которой он применяется.

Если скалярно умножить вектор на функцию , то получится вектор

Если вектор скалярно умножить на вектор , получится скаляр то есть дивергенция вектора .

Стационарное уравнение Шрёдингера

Форма уравнения Шрёдингера показывает, что относительно времени его решение должно быть простым, поскольку время входит в это уравнение лишь через первую производную в правой части. Действительно, частное решение для специального случая, когда не является функцией времени, можно записать в виде:

где функция должна удовлетворять уравнению:

 

Уравнение непрерывности

Дифференциальная форма общего уравнения непрерывности где ∇ — дивергенция, t — время, j — плотность потока, σ — добавление q на единицу объёма в единицу времени. Члены, которые добавляют (σ > 0) или удаляют (σ < 0) q, называются «источниками» и «стоками» соответственно. Если q — сохраняющаяся величина, которая не может быть создана или уничтожена (например, энергия), тогда σ = 0, и уравнение непрерывности принимает вид:

Уравнение Шредингера учитывает свойства симметрии пространства и времени. Поэтому из основного уравнения квантовой механики могут быть получены такие общие законы, как закон сохранения массы, закон сохранения заряда и другие законы сохранения.

Чтобы показать это, выделим в пространстве некоторый объем , ограниченный замкнутой поверхностью . В квантовом состоянии с заданной волновой функцией вероятность нахождения частицы в рассматриваемом объеме определяется как

.

Если эта вероятность изменяется со временем, то следует предположить наличие потока вероятности П через поверхность , который и приводит к изменению вероятности : Считая поток вероятности П распределенным по всей поверхности , введем вектор плотности потока вероятности , определив его интегральным соотношением

 

 


Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-02-12 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: