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文件名称:量子力学教学第三章.pdf
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更新时间:2025-06-12
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文档摘要

第三章

量??学中的?学量

1

引言

经典?学中物质运动的状态总?坐标、动量、动能、

势能、?动量、?旋、转动能等?学量来描述。

量??学的第?个惊?之举就是引?了波函数这样

?个基本概念,来描写微观粒?的运动状态。但波函

数并不能作为量??学中的?学量。于是,?引?了

?个重要的基本概念——算符,?它表?量??学中

的?学量。波函数与算符作为量??学的核?概念相

辅相成、贯穿始终。

2

微观粒子具有波粒二象性与经典物理的粒子概

念不同

需要不同的描述方式——波函数描述状态,算

符描述力学量。

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学习内容

3.1表??学量的算符

operatorfordynamicalvariable

3.2动量算符与?动量算符

momentumoperatorandangularmomentumoperator

3.3电?在库仑场中的运动

ThemotionofelectronsinCoulombfield

3.4氢原?

Hydrogenatom

3.5厄?算符本征函数的正交性

OrthonormalityforeigenfunctionofHermiteanoperators

3.6?学量算符与?学量的关系

RelationshipbetweenOperatoranddynamicalvariable

3.7算符的对易关系两?学量同时有确定值的条件测不准关系

OperatorcommuteTheHeisenbergUncertaintyPrinciple

3.8?学量随时间的变化守恒律

Thedynamicalvariablewithrespecttotime

4

Theconservationlaws

重点掌握内容

?个基本概念:厄?算符(作?及其基本性质);

两个假设:?学量?厄?算符表?;

状态?厄?算符本征态表?;

三个?学量计算值:确定值、可能值、平均值;

四个?学量算符的本征态及本征值:坐标算符,动量

算符,?动量算符及能量算符(哈密顿算

符)的本征态及本征值。

?个关系:?学量算符间的对易关系(特别是坐标

算符与动量算符的对易关系,?动量算符

对易关系)

:

三个定理共同本征态定理(包括逆定理)

不确定关系

?学量守恒定理

5

§3.1表??学量的算符

1.表示力学量的算符及其与力学量测量值的关系

(1)算符的定义

对?函数作?得到另?函数的运算符号

?

?称为算符

Fu=vF

?dd

Ex.F=u=v

dxdx

?