第六章-自旋和角动量要点.ppt

1、第六章自旋和角动量,复旦大学苏汝铿,第六章自旋和角动量,光谱线在磁场中的分裂，精细结构揭示一个新的自由度：自旋角动量的叠加，无耦合表象和耦合表象自旋单态和三重态,6.1电子自旋,Stern-Gerlach实验,Stern-Gerlach实验,6.1电子自旋,UhlenbeckGoudsmit理论,6.1电子自旋,6.1电子自旋,自旋是个内禀的物理量无经典对应量满足角动量对易关系,6.2电子的自旋算符和自旋函数,电子自旋算符的矩阵表示，泡利矩阵,6.2电子的自旋算符和自旋函数,6.2电子的自旋算符和自旋函数,6.2电子的自旋算符和自旋函数,6.2电子的自旋算符和自旋函数,6.2电子的自旋算符和自

2、旋函数,6.2电子的自旋算符和自旋函数,6.2电子的自旋算符和自旋函数,6.2电子的自旋算符和自旋函数,6.2电子的自旋算符和自旋函数,自旋算符的本征函数：取Sz表象，本征函数为,6.2电子的自旋算符和自旋函数,6.2电子的自旋算符和自旋函数,6.2电子的自旋算符和自旋函数,6.2电子的自旋算符和自旋函数,6.2电子的自旋算符和自旋函数,思考题：Sx表象和Sy表象的结果如何？,6.3粒子在电磁场中的运动：泡利方程,经典哈密顿量,6.3粒子在电磁场中的运动：泡利方程,6.3粒子在电磁场中的运动：泡利方程,6.3粒子在电磁场中的运动：泡利方程,薛定谔方程：,6.3粒子在电磁场中的运动：泡利方程,6

3、.3粒子在电磁场中的运动：泡利方程,讨论：规范条件(库仑规范),6.3粒子在电磁场中的运动：泡利方程,守恒流,6.3粒子在电磁场中的运动：泡利方程,6.3粒子在电磁场中的运动：泡利方程,规范变换,6.3粒子在电磁场中的运动：泡利方程,Pauli方程,6.3粒子在电磁场中的运动：泡利方程,6.3粒子在电磁场中的运动：泡利方程,6.4Landau能级,目的：研究带电粒子在均匀恒定磁场中的运动，解Schrodinger方程求能级和波函数,6.4Landau能级,6.4Landau能级,6.5两个角动量的耦合,角动量升降算符,6.5两个角动量的耦合,6.5两个角动量的耦合,6.5两个角动量的耦合,6.

4、5两个角动量的耦合,6.5两个角动量的耦合,6.5两个角动量的耦合,6.5两个角动量的耦合,6.5两个角动量的耦合,6.5两个角动量的耦合,无耦合表象：,6.5两个角动量的耦合,6.5两个角动量的耦合,耦合表象：,6.5两个角动量的耦合,6.5两个角动量的耦合,6.5两个角动量的耦合,6.5两个角动量的耦合,6.5两个角动量的耦合,6.6Clebsch-Gordon系数,6.6Clebsch-Gordon系数,6.6Clebsch-Gordon系数,6.6Clebsch-Gordon系数,6.6Clebsch-Gordon系数,6.6Clebsch-Gordon系数,例：L,S耦合,取共同表象

5、，本征函数为,6.6Clebsch-Gordon系数,6.6Clebsch-Gordon系数,6.6Clebsch-Gordon系数,6.6Clebsch-Gordon系数,6.6Clebsch-Gordon系数,6.6Clebsch-Gordon系数,6.6Clebsch-Gordon系数,6.6Clebsch-Gordon系数,6.7光谱线精细结构,目的：研究L,S耦合，解释碱金属双线结构若不考虑L,S耦合,6.7光谱线精细结构,无耦合表象耦合表象(是常数),6.7光谱线精细结构,6.7光谱线精细结构,L,S耦合,6.7光谱线精细结构,ml,ms不是好量子数好量子数是(n,l,j,m),6.7光谱线精细结构,6.7光谱线精细结构,6.7光谱线精细结构,6.7光谱线精细结构,钠原子2P项的精细结构,6.7光谱线精细结构,6.8Zeeman效应,正常Zeeman效应(不考虑L,S耦合),6.8Zeeman效应,6.8Zeeman效应,6.8Zeeman效应,6.8Zeeman效应,强磁场中S项和P项的分裂,6.8Zeeman效应,6.8Zeeman效应,反常Zeeman效应(考虑L,S耦合),6.8Zeeman效应,6.8Zeeman效应,6.9自旋单态和三重态,目的：讨论两个自旋为1/2的粒子，自旋之间的耦合,6.9自旋单态和三