6复旦量子力学苏汝铿课件

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Uhlenbeck–Goudsmit理论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，泡利矩阵自旋算符的本征函数：取Sz表象，本征函数为思考题：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薛定谔方程：讨论：规范条件(库仑规范)守恒流规范变换Pauli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§6.5两个角动量的耦合角动量升降算符无耦合表象221212,,,zzJJJJ：耦合表象：22212,,,zJJJJ§6.6Clebsch-Gordon系数例：L,S耦合,取22,,,zzLSJJ共同表象，本征函数为§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耦合无耦合表象20,,,zzHLLS耦合表象220,,,zHJLJ(2234S是常数)L,S耦合ml,ms不是好量子数好量子数是(n,l,j,m)钠原子2P项的精细结构§6.8Zeeman效应正常Zeeman效应(不考虑L,S耦合)强磁场中S项和P项的分裂反常Zeeman效应(考虑L,S耦合)§6.9自旋单态和三重态目的：讨论两个自旋为1/2的粒子，自旋之间的耦合两个电子自旋组合的四种可能态本章小结