同理算符 的本征值也为 .
② 在A表象,算符 的矩阵为一对角矩阵,对角元素为本征值,即
设
利用
B为厄密算符
即
又
取:
第五章 例题
重点:微扰论
1. 一根长为 ,无质量的绳子一段固定于支点,另一端系质量为的 质点 ,在重力作用
下,质点在竖直平面内摆动。i) 在小角近似下,求系统能级;ii) 求由于小角近似的误差产生的基态能量的一级修正。
解:i ) 势能: 系统的哈密顿量
在小角近似下:
ii )若不考虑小角近似
又
利用公式
,
同样
2. 一维谐振子的哈密顿量为 ,假设它处于基态,若在加上一个弹力
作用 ,使用微扰论计算
对能量的一级修正,并与严格解比较。
解:i )
,
又
ii) 严格解
发生了变化
3. 已知体系的能量算符为
量算符。(1)求体系能级的精确值。(2)视 [解]:i) 精确解
, 其中 , 为轨道的角动
项为微扰项,求能级至二级近似值。
令 , 并在 平面上取方向
:
与z轴的夹角为 , 则