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1、第7讲自旋与泡利原理1.自旋引入1BllBzBul lm L=,=-23/2Beem=0.927 10焦耳 斯特拉玻尔磁子BlzBEEBmB BL1l 0m 1m 1m 21l 原子光谱线分裂成条1）Zeeman效应 磁矩与轨道角动量 电子与磁场作用 磁场中能级发生分裂一.自旋引入A4如钠原子5890 谱线，分裂成 条不是奇数B每束原子磁矩的大小为一个银原子在垂直束流方向分裂成2束S内禀自旋角动量2121/ 2ss 2Bsu S2）反常Zeeman效应3）斯特恩-盖拉赫实验（1921）4）自选假设2.算符与波函数1）类比轨道角动量轨道自旋2）对易关系3） 221,lmlmzmmL Yl lYL

2、m2.算符与波函数3.全同性原理 同一种微观粒子本质上不可区分 记 为全同粒子体系波函数，则交换任意两个粒子的坐标，体系的状态不会发生改变 粒子1在位置 1同时粒子2在位置2 ，与粒子2在位置2 同时粒子1在位置 1，对量子体系而言是没有区别的，这和微观粒子的波粒二象性是一致的。4.全同电子体系波函数1）泡利原理 波色子：自旋为整数，波函数全对称；费米子：自旋为半整数，波函数反对称 全同电子体系，总波函数反对称2）两个无相互作用电子体系(以势箱为例)4.全同电子体系波函数2）两个无相互作用电子体系（续）1,2kl电子 处于本征态 电子 处于本征态1,2lk电子 处于本征态 电子 处于本征态4.

3、全同电子体系波函数2）两个无相互作用电子体系：结论为满足泡利原理，体系只有一个状态：;1;21;22;1k lk lkl表示：有一个电子处于态k，另一个电子处于态l 3）N个无相互作用电子体系：推广4.全同电子体系波函数3）N个无相互作用电子体系(续)4.全同电子体系波函数4）Slater行列式推论泡利不相容原理任意两列相同，行列式也为0 两个电子的坐标不能完全相同 自旋相同的两个电子，空间上也不能无限靠近泡利互斥即使处于两个不同的空间轨道4.全同电子体系波函数5）举例：一维势箱中3个自由电子 11112213311112213321122223316sssssssssxmxmxmxmxmxmx

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