Система двух электронов
Волновая функция двухэлектронной системы удовлетворяет условию антисимметрии:
.
Определим сначала оператор спина системы:
.
Здесь индексы (1) и (2) нумеруют спиновые подпространства отдельных электронов в спиновом пространстве системы
. В каждом из подпространств
имеем базисные векторы:
,
которые являются собственными векторами операторов
и
. В пространстве
в качестве базиса можно выбрать 4 вектора
.
Удобно выбрать новый базис, состоящий из собственных векторов операторов квадрата полного спина и его проекции на ось
:
Замечание. Мы используем здесь сокращенную запись операторов двухчастичной системы. Точная запись, например, оператора проекции спина такова:
.
Легко проверить, что указанный базис имеет вид:
Смысл индексов векторов
таков:
.
Прямая проверка проводится с помощью формул:
Например,
Следовательно,
.
С точки зрения теории групп мы доказали, что
.
Это частный случай теоремы о разложении прямого (тензорного) произведения неприводимых представлений
группы
в прямую сумму неприводимых представлений:
.
Базисные векторы в пространстве представления
размерности
имеют вид:
.
Они являются собственными векторами операторов момента
и
(см. п. 7). Коэффициенты разложения
называются коэффициентами Клебша – Гордана. Мы нашли их явный вид для частного случая
.
Введя дискретные спиновые переменные для электронов
и
, запишем найденные базисные векторы
в виде функций двух переменных:
При этом три симметричные функции
образуют базис в пространстве
, а антисимметричная функция
- в
.
1. А.А. Соколов, И.М. Тернов, В.Ч. Жуковский. Квантовая механика.
М., Наука, 1979.
2. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Квантовая механика. М., Наука, 1989.
3. Л.Д. Фаддеев, О.А. Якубовский. Лекции по квантовой механике
для студентов-математиков. Л., Изд-во ЛГУ, 1980.
4. Ф.А. Березин, М.А. Шубин. Уравнение Шрёдингера. М., Изд-во Моск. ун-та,
1983.
5. З. Флюгге. Задачи по квантовой механике. Т. 1, 2. М., Мир, 1974.
6. Л. де Бройль. Революция в физике. М., Атомиздат, 1965.
| Магнитное поле, электромагнитное взаимодействие
Основы специальной теории относительности
Развитие представлений о природе света Электромагнитная
теория света
Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта Магнитные
свойства атомов
Электротехника краткий справочник Законы
Ома и Кирхгофа для электрической цепи Примеры решения
задач по электротехнике
Теоретические основы электротехники ТОЭ Метод
узловых потенциалов Метод
контурных токов
Баланс мощностей Резонанс
напряжений и токов Лабораторные и курсовые работы
Учебник по схемотехнике, альбом схем Курс
лекций по атомной физике
|