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第一章 基本概念 1.1 Stern-Gerlach实验 基本实验原理与结果(空间量子化)

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1 第一章 基本概念 1.1 Stern-Gerlach实验 1.1.1 基本实验原理与结果(空间量子化)
电子自旋角动量分量只能取分立值:量子化的第一层含义或现象性含义(另一层即理论含义:算符与经典物理量的对应关系) 相继的SG测量 角动量的不同分量不能同时精确测定(对Sx的测量会破坏体系原有关于Sz的信息) 与光(波)极化的类比 电子自旋态用2D抽象矢量空间的矢量描述;需要复矢量空间

2 1.2 矢量空间:基本定义 (1)-(8)的集合称为矢量空间或线性空间
考虑无穷多个同类数学对象的集合{ψ,φ,χ,...},在它们之间规定加法、数乘和内积三种运算,当该类数学对象(含义广泛:数、数组、方向线段、某抽象表示)满足一系列要求时,就构成一个矢量空间(V),每个对象称为空间的一个元或矢量。 (1)-(8)的集合称为矢量空间或线性空间

3 1.2 矢量空间:内积 (1)-(12)的空间称为内积空间 完全的内积空间称为希尔伯特空间
空间的完全性:任何在Cauchy意义下收敛的序列( ψ1, ψ2, ψ3,… )的极限也必须在本空间中 Cauchy意义下收敛的含义:对给定任意小实数ε>0,有N存在,当m, n>N时,( ψm- ψn, ψm- ψn )< ε. 归一化矢量、线性无关、完全集、空间维数、正交归一基矢

4 算符:

5 § 1.3 基矢和矩阵表示 1)厄米算符(A)的本征值是实数,属于不同本征值的本征矢正交。
物理观测量A, 态矢空间:A的归一化本征矢为基矢 2)矩阵表示 算符: 本征表象:对角矩阵


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