设算符、不对易,,但是与和对易,即=0,,试计算 ,,, 其中n为正整数,λ为参变数,f为任何可以展开成正幂级数的函
设算符、不对易,,但是与和对易,即=0,,试计算
,,,
其中n为正整数,λ为参变数,f为任何可以展开成正幂级数的函数.
设算符、不对易,,但是与和对易,即=0,,试计算
,,,
其中n为正整数,λ为参变数,f为任何可以展开成正幂级数的函数.
考虑一个玻色子体系,其单粒子态记为α、β、…,各态中粒子数记为nα,nβ,…(nα,nβ=0,1,2,…),粒子数表象中归一化的本征态记为|nα…〉.以和aα表示α态的产生和湮没算符(即粒子数nα的升、降算符),aα和满足对易式
(1)
(a)证明
(b)令,证明疗.
(c)证明
(4)
设J为角动量算符,A为矢量算符,满足关系
[Jα,Aβ]=iεαβγAr(取h=1) (1)
即
[Jx,Ax]=0,[Jx,Ay]=iAz等等.
(a)计算A×J+J×A
(b)计算[J,J·A],[J2,A]
(c)证明J×(J×A)=(J·A)J-J2A+iJ×A
(A×J)×J=J(A·J)-AJ2+iA×J
(d)证明[J2,[J2,A]]=2(J2A+AJ2)-4J(J·A)
设能级εj(为了方便,取εj=0)上有N个粒子,粒子间有“对力”(airing force)作用,总Hamilton量为
,G>0 (1)
其中是“对产生算符”(pair creation operator),ajm是“对湮没算符”.是的时间反演态.
试求这N个粒子体系的能谱.
电荷为q的谐振子,t<0和t>τ时处于自由振动状态,总能量算符为
(1)
能量本征态记为ψn,能级.当0≤t≤τ,外加均匀电场,总能量算符变成
(2)
H的本征态记为φn,本征值为En.
设t≤0时该谐振子处于基态ψ0,求t>τ时的波函数ψ(x,t),以及ψ(x,t)中各能量本征态ψn的成分.
氢原子处于基态(1s).设受到微扰作用,微扰算符为
H'=φ(r)σ·p+σ·pφ(r) (1)
φ(r)为实函数,在处有显著的值,r>b处迅速衰减而趋于0,(Bohr半径),仃为Pauli自旋算符.试证明,微扰后的基态并非纯粹的1s态,而是1s态中混杂着少量2p态.试给出一级微扰近似下基态波函数的公式.
设J为角动量算符,A为矢量算符,则有关系
[Jα,Aβ]=iεαβγAγ,(α,β,γ=1,2,3,) (9.31)
设有两个独立的谐振子(即两类声子)组成一个体系,以n1、n2分别表示二者的量子数(声子数),以、a1、、a2表示量子数升、降算符(即两类声子的产生、湮没算符),和表示粒子数算符.粒子数表象中的归一化本征态记为|n1n2〉.令
,
(σ为Pauli矩阵)
即令
(1)
再令
(2)
试证明这样定义的算符满足角动量算符的全部代数性质,并求出J2、Jz的本征值和共同本征态.
设J为角动量,A为矢量算符,满足关系(取h=1)
[Jα,Aβ]=iεαβγAγ
在(J2,Jz)表象中,证明