電子自旋通俗解釋 自旋單態(tài)與三重態(tài)是什么?
自旋單態(tài)與三重態(tài)是什么?在物理學中,N態(tài)通常指具有相同量子數(shù)的組態(tài)。自旋是角動量,三分量s_xS_yS_Z在量子力學中是不可交換的,沒有共同的本征態(tài)。人們通常取s^2和s^2,Z的公共本征態(tài)作為基向量
自旋單態(tài)與三重態(tài)是什么?
在物理學中,N態(tài)通常指具有相同量子數(shù)的組態(tài)。
自旋是角動量,三分量s_xS_yS_Z在量子力學中是不可交換的,沒有共同的本征態(tài)。人們通常取s^2和s^2,Z的公共本征態(tài)作為基向量,建立一個描述粒子自旋態(tài)的旋量空間。
對于自旋為S、S^2和S^2的粒子,Z的本征值為S(s1)和m,(m=-S,…,0,…,S)。存在兩個s1本征態(tài),稱為2s1重態(tài)。它們形成了一個2s1維空間,可以用s自旋來描述任何粒子的自旋狀態(tài)。
然后,對于自旋為0和1的粒子,自旋空間本征態(tài)分別為單重態(tài)(單重態(tài))和三重態(tài),使用狄拉克符號| s|Z>表示為:
單重態(tài)| 00>
三重態(tài)| 11> | 10> | 1-1>
你好。這是哥本哈根量子力學學院的觀點。具體來說,你可以讀量子力學方面的書。這里只解釋同時指向不同方向的物理意義。
根據哥本哈根量子力學學院,電子的自旋波函數(shù)實際上非常復雜。它是Su(2)所表示的發(fā)生器的本征函數(shù)線性疊加的結果。一般只考慮與z軸自旋角動量分量相對應的su(2)伴隨發(fā)生器。這是因為對于給定的粒子,其自旋角動量的本征值是給定的,所以只需要考慮自旋角動量分量的本征值。對于普通原子,自旋角動量的本征值可能不是1/2。此時,我們應該考慮Su(2)群表示的約簡問題。例如,氫原子是由質子和電子組成的,因此它的自旋表示可以用兩個Su(2)群來表示,直接乘法的結果可以歸結為群表示的直接和。那么在歸約過程中需要的矩陣就是krabbey-Gordon矩陣,矩陣元素就是krabbey-Gordon系數(shù)。
由于還原問題,原子的自旋有還原的基礎。不同的還原基代表不同的自旋方向。例如,極化電子與質子自旋波函數(shù)(1/2,1/2)*(1/2,1/2)的直積應化簡為(1,1)(1,0)(0,0)的直和。這里使用的符號是(L,m),其中L是自旋量子數(shù),m是自旋z軸分量的量子數(shù)。如果我們考慮所有可能的自旋直積的直和約化,那么氫原子有四個可能的自旋,它們疊加在一起。只有在外磁場中使氫原子去極化,才能得到某種類型的氫原子。這四個堿基分別指自旋三重態(tài)和自旋單重態(tài)。一言以蔽之,哥本哈根量子力學學派認為,一個粒子可以同時擁有與其力學量的所有本征值相對應的所有本征態(tài)。