力的算符
① 量子力学中力学量和力学量的算符有什么联系
在量子力学中,当微观粒子处于某一状态时,它的力学量(如坐标、动量、角动量、能量等)一般不具有确定的数值,而是具有一系列可能值,每个可能值以一定的几率出现。当粒子所处的状态确定时,力学量具有某一可能值的几率也就完全确定。例如,氢原子中的电子处于某一束缚态时,它的坐标和动量都没有确定值,而坐标具有某一确定值r或动量具有某一确定值的几率却是完全确定的。量子力学中力学量的这些特点是经典力学中的力学量所没有的。为了反映这些特点,在量子力学中引进算符来表示力学量。
算符是对波函数进行某种数学运算的符号。在代表力学量的文字上加"∧"号以表示这个力学量的算符。如坐标算符、动量算符。当粒子的状态用波函数(r,)描写时,坐标算符对波函数的作用就是r乘(r,),动量算符对波函数的作用则是微分:
② 量子力学中表示力学量的算符之间对易和不对易意味着什么它们的物理意义是什么
这个问题可以交流,不能算是回答,我谈谈我的理解。力学量对易表明两个物理量可以同时被精确测定,即两个物理量可以在同一个表象内同时取本征值;反之不对易则表明两个物理量不能同时准确测量,即不能在同一个表象内取本征值。从更深层次地方面讲,两个力学量对易表明这两个物理量可以构成力学量的完全集,一般取三个两两对易的力学量构成一组力学量完全集,在此完全集的本征态可以表示全部希尔波特空间的量子态,即对易的力学量构成了整个世界。如果有问题可以讨论,因为量子力学本身的意义还不像人们认识经典力学那样深入,问题的终极方面还不能够完全表述明白,这是仁者见仁,智者见智的理解,但是其本质应该不变。
③ 量子力学中的算符是如何得到的
问题有点搞不懂。你指的是偏导还有那些波函数的符号么,再说也没有那么多你说的往往的情况啊
④ 量子力学中的算符和复数算符有什么区别啊自伴算符和共轭算符又有什么不同呢
1. 量子力学中力学量用算符表示,记为Fhat(也就是F头上带个尖,念做hat,以下简记为F)。
2. *(star)表示复数、或者是态矢量的共轭,一般书上也用复数上带一横杠(bar)表示,也就是复数的实部不变虚部反号。如果用狄拉克符号表示,则态a可写作右矢|a>,其复共轭a*可写作左矢<a|。
3. †表示算符的厄米共轭,读作dagger(意思是短剑,匕首),它的定义为(u,F†v)=(Fu,v), “()”表示内积。
4. 若一个算符的厄米共轭等于其自身,即F†=F则这个算符就叫厄米算符,表示力学量的算符都是厄米算符,对于有界算符,厄米性和自伴性事等价的,而对于某些无界算符,自伴性强于厄米性。原因是自伴算符还要求其基矢构成完备系。(关于厄米性和自伴性的差别,网上有很多论述,可查阅,一般情况下同等对待。)
5. 算符也可以用矩阵表示,矩阵的每个元素都是复数,对于矩阵来说,其厄米共轭就相当于每个元素取复共轭再转置。而对一个矩阵只进行复共轭或者只进行转置变换在量子力学中是没有意义的。厄米算符对应的是厄米矩阵,即共轭转置等于其自身。
6. 厄米矩阵是对称矩阵在复数域上的推广,由于对称矩阵能用正交矩阵做正交变换;类似地,厄米矩阵也能用幺正矩阵来进行幺正变换,也就是力学量在不同表像之间的变换。幺正算符的定义是保内积的算符,它对应的幺正矩阵满足厄米共轭等于它的逆,即UU†=I。
7. 厄米算符实际上是希尔伯特空间(复矢量空间)自身的一种映射,它是二阶张量(实矢量空间的映射)在复矢量空间上的推广。本质上它们都是一种映射,或者叫变换。
8. 所有可逆的算符(或者对应的矩阵)组成一般(复)线性群,所有幺正算符组成酉群;分别是一般(实)线性群和正交群在复矢量空间上的推广。
⑤ 量子力学中的算符和力学量的关系怎样
量子力学与经典物理不同。 经典力学中,力学量用函数表示,而在量子力学中,微观粒子的运动状态用波函数表示, 而可观测力学量需要用力学量算符作用在波函数上求得(可浅显地将力学量算符看成是测量状态函数的仪器),作用的结果是力学量的值(本征值或平均值)。
⑥ 为什么说"量子力学中表示力学量的算符都是厄密算符
这是量子力学5个基本假设之一。对应下面的第3条。我来给你解释一下。
首先,量子力学都是在Hilbert空间中描述的。厄米算符本征值为实数,不能是虚数。任何可观测量必须为实数,你总不能观测虚数吧?所以,可观测量的算符一定是厄米算符,转置复共轭等于自身。
附:
量子力学的理论框架是由下列五个假设构成的:
微观体系的运动状态由相应的归一化波函数描述
微观体系的运动状态波函数随时间变化的规律遵从薛定谔方程
力学量由相应的线性厄米算符表示
力学量算符之间有确定的对易关系,称为量子条件;坐标算符的三个直角坐标系分量与动量算符的三个直角坐标系分量之间的对应关系称为基本量子条件;力学量算符由其相应的量子条件确定
全同的多粒子体系的波函数对于任意一对粒子交换而言具有对称性:玻色子系的波函数是对称的,费米子系的波函数是反对称的。
⑦ 量子力学中力学量算符有哪些性质
量子体系的可观测量(力学量)用一个线性厄米算符来描述,是量子力学的一个基本假设。力学量算符具有厄米算符的所有性质,比如厄米算符的平均值必为实。你可以参考《量子力学教程》曾谨言 第二版 科学出版社 第三章的内容
⑧ 量子力学里的算符怎么理解.为什么要算符
量子力学里面的态满足叠加原理,很自然就赋予它们线性空间的数学结构。根据诺特定理,系统的每个连续对称变换(即不改变系统自身的物理结构,不影响实验/测量结果的变换)都对应一个守恒量Q,在这些对称变换下系统状态的变化当然由一个矩阵(或者说算符)来描述,这个矩阵具有e^(-iTh)的形式,其中T是对应于这类变换的一个矩阵,称为这类变换的生成元,h是该变换的一个连续参数。 假设某个物理量Q的值可以取q1,q2,q3......一般来说,对系统进行测量后Q的取值是不确定的,但当系统处于某些态的时候,测量Q的结果却是确定的,用线性空间中的矢量|q1>,|q2>,|q3>,......来标记这些态。令Q所对应的对称变换为e^(-iTh),那么当系统处于——比如说——|q1>时,变换之后如果再次测量Q的话,得到的仍旧是q1,也就是说系统仍处于|q1>态(可以差一个因子),因而,由于参数h的连续性,|q1>是算符T的本征矢量。T在以|q1>,|q2>,|q3>,......为基底的表象下的矩阵是对角的,很显然,对角元只能跟q1,q2,q3......有关,也就是说物理量Q是用算符T来表示的,T的本征值代表Q可取的值。
⑨ 力学量取确定值对该力学量对应的算符有什么要求
对力学量对应的算符不变,对应的波函数应该是本征波函数。