1 / 13

第 7 讲 自旋与泡利原理

第 7 讲 自旋与泡利原理. 1. 自旋引入. 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. 2 ）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. 2 ）对易关系. 3 ）. 2. 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.

xanto
Download Presentation

第 7 讲 自旋与泡利原理

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 第7讲自旋与泡利原理

  2. 1.自旋引入 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

  3. 一.自旋引入 2）反常Zeeman效应 3）斯特恩-盖拉赫实验（1921） 4）自选假设

  4. 2.算符与波函数 1）类比轨道角动量 2）对易关系 3）

  5. 2.算符与波函数

  6. 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。

  7. 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)

  8. 4.全同电子体系波函数 2）两个无相互作用电子体系（续）

  9. 4.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： 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

  10. 4.全同电子体系波函数 3）N个无相互作用电子体系(续)

  11. 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 泡利互斥  自旋相同的两个电子，空间上也不能无限靠近 即使处于两个不同的空间轨道

  12. 4.全同电子体系波函数 5）举例：一维势箱中3个自由电子 • 3个态为： • 电子坐标： • 总波函数：

  13. 习题

More Related