Добавил:
sergun
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:2 semestr / lect16n.tex
..tex\magnification \magstep 1
\centerline{\bf ‹…Љ–€џ 16(4). 21.09.2001}
\vskip 1.0 true cm
\centerline {\bf ’…Ћђ€џ ‚Ћ‡Њ“™…Ќ€‰}
\vskip 1.0 true cm
‡ ¤ з ® б®Ўб⢥ле § 票пе
$$ {\hat {\cal H}}{\Psi} \quad = \quad E{\Psi}
$$
б Їа®Ё§ў®«мл¬ ®ЇҐа в®а®¬ ${\hat {\cal H}}$, Є Є Їа ўЁ«®,
Ґа §аҐиЁ¬ «ЁвЁзҐбЄЁ.
Ћ¤ Є®, ЇаЁ аҐиҐЁЁ ¬®ЈЁе дЁ§ЁзҐбЄЁ ў ¦ле § ¤ з ¤®бв в®з®
¬ҐҐҐ ®ЎйЁе а бб㦤ҐЁ©. Џгбвм Ј ¬Ё«мв®Ё бЁбвҐ¬л ¬®¦®
ЇаҐ¤бв ўЁвм ў д®а¬Ґ
$$ {\hat {\cal H}} \quad = \quad
{\hat {\cal H}}_{0} \quad + \quad
{\lambda}{\hat {\cal H}}_{1},
\qquad {\lambda} << 1,
$$
Ј¤Ґ ${\hat {\cal H}}_{0}$ -- ®ЇҐа в®а б зЁбв® ¤ЁбЄаҐвл¬ бЇҐЄв஬,
ЇаЁзҐ¬ ўбҐ ҐЈ® б®ЎбвўҐлҐ § зҐЁп Ё б®ЎбвўҐлҐ ўҐЄв®ал Ё§ўҐбвл.
\vskip 0.5 true cm
\centerline {\bf ‚Ћ‡Њ“™…Ќ€џ Ќ…‚›ђЋ†„…ЌЌЋѓЋ ‘Џ…Љ’ђЂ}
\vskip 0.5 true cm
‘ з « ¤«п Їа®бв®вл ЇаҐ¤Ї®«®¦Ё¬, ўбҐ б®ЎбвўҐлҐ § 票п нв®
®ЇҐа в®а Ґўл஦¤Ґл:
$$ {\hat {\cal H}}_{0}{\Phi}_{n}
\quad = \quad
E_{0n}{\Phi}_{n},
$$
$$ <{\Phi}_{m}|{\Phi}_{n}> \quad = \quad {\delta}_{mn},
\qquad
\forall {\Psi} \in H \quad
{\Psi} \quad = \quad
\sum_{n}{\Phi}_{n}<{\Phi}_{n}|{\Psi}>.
$$
ЏаЁЁ¬ п ў® ўЁ¬ ЁҐ бўп§м ®ЇҐа в®а®ў ${\cal {\hat H}}$ Ё
${\hat {\cal H}}_{0}$, ¬®¦® бЄ § вм, зв® $E_{0n}$ Ё ${\Phi}_{n}$ --
ЇаЁЎ«Ё¦ҐлҐ аҐиҐЁп в®з®© § ¤ зЁ:
$$ {\Psi}_{n} \quad = \quad
{\Phi}_{n} \quad + \quad O(\lambda),
\qquad
E_{n} \quad = \quad
E_{0n} \quad + \quad O(\lambda).
$$
ЌҐва㤮 гв®зЁвм бвагЄвгаг Ї®Їа ў®зле б« Ј Ґ¬ле ў нвЁе д®а¬г« е.
Њ®¦® а ббг¤Ёвм в Є: Ї®бЄ®«мЄг ®ЇҐа в®а $H$ «ЁвЁзҐбЄЁ § ўЁбЁв ®в
Ї а ¬Ґва $\lambda$, ¬®¦® ®¦Ё¤ вм, зв® нв® Ўг¤Ґв бЇа ўҐ¤«Ёў® Ё ¤«п
б®Ўб⢥ле § 票© Ё б®Ўб⢥ле ўҐЄв®а®ў. Џ®н⮬㠬®¦® ЇаҐ¤бв ўЁвм
ўҐ«ЁзЁл $E_{n}$ Ё ${\Psi}_{n}$ ў д®а¬Ґ
$$ E_{n} \quad = \quad E_{0n}
\quad + \quad {\lambda}E_{1n}
\quad + \quad O({\lambda}^{2}),
$$
$$ {\Psi}_{n} \quad = \quad {\Phi}_{n} \quad + \quad
{\lambda}{{\Phi}^{(1)}}_{n} \quad + \quad
O({\lambda}^{2}).
$$
Џ®¤бв ў«пп нвЁ ўла ¦ҐЁп ў га ўҐЁп ¤«п б®Ўб⢥ле § 票©,
Ї®«гзЁ¬ б®®в®иҐЁҐ
$$ {\hat {\cal H}}_{0}{\Phi}_{0} \quad + \quad
{\lambda}{\hat {\cal H}}_{0}{{\Phi}^{(1)}}_{n}
\quad + \quad
{\lambda}{\hat {\cal H}}_{1}{\Phi}_{n}
\quad = \quad
$$
$$ E_{0n}{\Phi}_{n} \quad + \quad
{\lambda}E_{n0}{{\Phi}^{(1)}}_{n}
\quad + \quad
{\lambda}E_{1n}{\Phi}_{n}
\quad + \quad O({\lambda}^{2}).
$$
Џ®бЄ®«мЄг ўҐЄв®ал ${\Phi}_{n}$ -- аҐиҐЁп га ўҐЁ©
$$ ({\hat {\cal H}}_{0} - E_{0n}){\Phi}_{n}
\quad = \quad 0,
$$
в® Ї®«г祮Ґ а ўҐбвў® 㤮ў«Ґвў®аЁвбп б в®з®бвмо ¤® б« Ј Ґ¬ле
ўв®а®Ј® Ї®ап¤Є Ї® ${\lambda}$, Ґб«Ё ўҐЄв®а ${{\Phi}^{1}}_{n}$
Ўг¤Ґв аҐиҐЁҐ¬ га ўҐЁп
$$ ({\hat {\cal H}}_{0} - E_{0n}){{\Phi}^{(1)}}_{n}
\quad = \quad F_{1},
$$
Ј¤Ґ
$$ F_{1} \quad = \quad E_{1n}{\Phi}_{n}
\quad - \quad {\hat {\cal H}}_{1}{\Phi}_{n}.
$$
“¬®¦Ёў ®ЎҐ з бвЁ га ўҐЁп бЄ «па® ўҐЄв®а ${\Phi}_{n}$, Ї®«гзЁ¬
$$ <{\Phi}_{n}|F_{1}> \quad = \quad
<{\Phi}_{n}|({\hat {\cal H}}_{0} - E_{0n}){{\Phi}^{(1)}}_{n}>
\quad = \quad
<({\hat {\cal H}}_{0} - E_{0n}){\Phi}_{n}|{{\Phi}^{(1)}}_{n}>
\quad = \quad 0.
$$
’ ЄЁ¬ ®Ўа §®¬, а ўҐбвў
$$ <{\Phi}_{n}|F_{1}> \quad = \quad 0
$$
ЇаҐ¤бв ў«пов б®Ў®© гб«®ўЁп а §аҐиЁ¬®бвЁ га ўҐЁ© ЇҐаў®Ј®
ЇаЁЎ«Ё¦ҐЁп Є в®з®¬г аҐиҐЁо. ЋЁ ®ЇаҐ¤Ґ«пов § зҐЁп Ї®Їа ў®Є Є
га®ўп¬ нҐаЈЁЁ ў ЇҐаў®¬ Ї®ап¤ЄҐ Ї® Ї а ¬Ґваг $\lambda$:
$$ E_{1n} \quad = \quad <{\Phi}_{n}|{\hat {\cal H}}_{1}|{\Phi}_{n}>.
$$
ђҐиҐЁҐ га ўҐЁп
$$ ({\hat {\cal H}}_{0} - E_{0n}){{\Phi}^{(1)}}_{n}
\quad = \quad F_{1},
$$
Ґб«Ё ®® бгйҐбвўгҐв, ®ЇаҐ¤Ґ«Ґ® б в®з®бвмо ¤® б« Ј Ґ¬®Ј®,
Їа®Ї®ажЁ® «м®Ј® ўҐЄв®аг ${\Phi}_{n}$. ђ бЇ®ап¤Ё¬бп Ё¬ в Є, зв®Ўл
ўҐЄв®ал ${\Phi}_{n}$ Ё ${{\Phi}^{(1)}}_{n}$ Ўл«Ё ®ав®Ј® «мл¬Ё ¤агЈ
¤агЈг. ќв® ®§ з Ґв, зв® ¤®«¦® Ўлвм бЇа ўҐ¤«Ёўл¬ а §«®¦ҐЁҐ
$$ {{\Phi}^{(1)}}_{n} \quad = \quad
\sum_{m \not= n}{\Phi}_{m}C_{mn}.
$$
Џ®¤бв ®ўЄ нв®Ј® а §«®¦ҐЁп ў га ўҐЁҐ ¤«п ${{\Phi}^{(1)}}_{n}$
ЇаЁў®¤Ёв Є пўл¬ ўла ¦ҐЁп¬ Є®нддЁжЁҐв®ў $C_{mn}$:
$$ C_{mn} \quad = \quad
{<{\Phi}_{m}|{\hat {\cal H}}_{1}|{\Phi}_{n}>
\over E_{0n} - E_{0m}}.
$$
‡ ¬ҐвЁ¬, зв® Є®нддЁжЁҐвл $C_{mn}$ вЁбЁ¬¬ҐваЁзл Ї® Ё¤ҐЄб ¬ $m$ Ё
$n$. ‚ бЁ«г нв®Ј® ўҐЄв®ал
$$ {{\Psi}^{(1)}}_{n} \quad = \quad {\Phi}_{n}
\quad + \quad
{\lambda}{\sum_{m \not= n}{\Phi}_{m}{C_{mn}}}
$$
б в®з®бвмо ¤® ўв®а®Ј® Ї®ап¤Є Ї® $\lambda$ Ї®Ї а® ®ав®Ј® «мл:
$$ <{{\Psi}^{1}}_{m}|{{\Psi}^{1}}_{n}>
\quad = \quad
{\delta}_{mn} \quad + \quad O({\lambda}^{2}).
$$
€ зҐ Ј®ў®ап, ЇаҐ®Ўа §®ў ЁҐ
$$ {{\Psi}^{0}}_{n} \quad = \quad {\Phi}_{n}
\quad \Longrightarrow \quad {{\Psi}^{1}}_{n}
$$
гЁв а® б в®з®бвмо ¤® ЇҐаў®Ј® Ї®ап¤Є Ї® ${\lambda}$.
Џ®«Ґ§® Ї®¬Ёвм, зв® Їа®жҐ¤га ўлзЁб«ҐЁп б®Ўб⢥ле § 票© Ё
б®Ўб⢥ле ўҐЄв®а®ў ў ЇҐаў®¬ ЇаЁЎ«Ё¦ҐЁЁ Ї® Ї а ¬Ґваг $\lambda$
ҐбвҐбвўҐл¬ ®Ўа §®¬ а бЇ « бм ¤ў нв Ї :
1) б з « ўлпбп«Ёбм гб«®ўЁп а §аҐиЁ¬®бвЁ га ўҐЁ© ЇаЁЎ«Ё¦ҐЁп;
ў १г«мв ⥠Ўл« ©¤Ґ Ї®Їа ўЄ Є га®ўп¬ нҐаЈЁЁ $E_{0n}$ ў
ЇҐаў®¬ Ї®ап¤ЄҐ Ї® ўҐ«ЁзЁҐ $\lambda$;
2) Ї®б«Ґ нв®Ј® ®Є § «®бм ў®§¬®¦л¬ ©вЁ ўҐЄв®а б®бв®пЁп, Є®в®а®Ґ
®Є §лў Ґвбп бв жЁ® ஬ ЇаЁ гзҐвҐ нд䥪⮢ ЇҐаў®Ј® Ї®ап¤Є ,
бўп§ ле б нҐаЈЁҐ© ${\lambda}{\hat {\cal H}}_{1}$.
ќв б奬 ®бв Ґвбп ўҐа®© Ё ЇаЁ гзҐвҐ ў®§¬гйҐЁп ўлбиЁе Ї®ап¤Є®ў.
ђ бᬮваЁ¬, ЇаЁ¬Ґа, б奬㠢в®а®Ј® Ї®ап¤Є . ‚ н⮬ б«гз Ґ ў
га ўҐЁп ¤«п б®Ўб⢥ле § 票© б«Ґ¤гҐв Ї®¤бв ўЁвм в ЄЁҐ
а §«®¦ҐЁп б®Ўб⢥ле § 票© Ё б®Ўб⢥ле ўҐЄв®а®ў:
$$ E_{n} \quad = \quad E_{0n}
\quad + \quad {\lambda}E_{1n}
\quad + \quad {\lambda}^{2}E_{2n}
\quad + \quad O({\lambda}^{3}),
$$
$$ {\Psi}_{n} \quad = \quad {\Phi}_{n} \quad + \quad
{\lambda}{{\Phi}^{(1)}}_{n} \quad + \quad
{{\lambda}^{2}}{{\Phi}^{(2)}}_{n} \quad + \quad
O({\lambda}^{3}).
$$
…б«Ё ў Є зҐб⢥ ўҐ«ЁзЁ $E_{1n}$ Ё ${{\Phi}^{(1)}}_{n}$ ў§пвм
§ 票п, ©¤ҐлҐ ЇаЁ аҐиҐЁЁ га ўҐЁ© ў ЇҐаў®¬ Ї®ап¤ЄҐ Ї®
$\lambda$, в® га ўҐЁҐ ${\hat {\cal H}}{\Psi} = E{\Psi}$ ЇаЁ¬Ґв
ўЁ¤:
$$ {\lambda}^{2}({\hat {\cal H}}_{0}{{\Phi}^{(2)}}_{n}
\quad + \quad {\hat {\cal H}}_{1}{{\Phi}^{(1)}}_{n})
\quad = \quad
$$
$$ {\lambda}^{2}(E_{0n}{{\Phi}^{(2)}}_{n} \quad + \quad
E_{1n}{{\Phi}^{(1)}}_{n} \quad + \quad E_{2n}{\Phi}_{n})
\quad + \quad O({\lambda}^{3}).
$$
ЏаҐҐЎаҐЈ п Ї®б«Ґ¤Ё¬ б« Ј Ґ¬л¬ ў Їа ў®© з бвЁ, Ї®«гзЁ¬ га ўҐЁп
®ЇаҐ¤Ґ«пойЁҐ Ї®Їа ўЄЁ Є б®Ўб⢥®© нҐаЈЁЁ Ё б®Ўб⢥®¬г ўҐЄв®аг
ў® ўв®а®¬ Ї®ап¤ЄҐ Ї® ўҐ«ЁзЁҐ ${\lambda}$:
$$ ({\hat {\cal H}}_{0} - E_{0n}){{\Phi}^{(2)}}_{n}
\quad = \quad F_{2},
$$
$$ F_{2} \quad = \quad E_{2n}{\Phi}_{n}
\quad + \quad E_{1n}{{\Phi}^{(1)}}_{n}
\quad - \quad {{\hat {\cal H}}_{1}}{{\Phi}^{(1)}}_{n}.
$$
“б«®ўЁҐ а §аҐиЁ¬®бвЁ нвЁе га ўҐЁ©, $<{\Phi}_{n}|F_{2}> = 0$,
®ЇаҐ¤Ґ«пҐв Ї®Їа ўЄг Є га®ўо нҐаЈЁЁ:
$$ E_{2n} \quad = \quad
<{\Phi}_{n}|{\hat {\cal H}}_{1}|{{\Phi}^{(1)}}_{n}>.
$$
Џ®¤бв ®ўЄ пў®Ј® § зҐЁп ўҐЄв®а ${{\Phi}^{(1)}}_{n}$ ЇаЁў®¤Ёв Є
д®а¬г«Ґ
$$ E_{2n} \quad = \quad \sum_{m \not= n}
{|<{\Phi}_{m}|{\hat {\cal H}}_{1}|{\Phi}_{n}>|^{2}
\over E_{0n} - E_{0m}}.
$$
ЌҐва㤮 Ї®Є § вм, зв® в ЄЁ¬ ¦Ґ ®Ўа §®¬ ¬®¦® Ї®«гзЁвм Ї®Їа ўЄЁ
«оЎ®Ј® Ї®ап¤Є Ї® $\lambda$. Љ ¦¤л© а § Ўг¤Ґв Ї®«гз вмбп га ўҐЁҐ
ўЁ¤
$$ ({\hat {\cal H}}_{0} - E_{0n}){{\Phi}^{(k)}}_{n}
\quad = \quad F_{k},
$$
ў Є®в®а®¬ дгЄжЁп $F_{k}$ ᮤҐа¦Ёв ўбҐЈ® «Ёим ҐЁ§ўҐбвл© Ї а ¬Ґва --
§ 票Ґ нҐаЈЁЁ $E_{kn}$. “б«®ўЁҐ а §аҐиЁ¬®бвЁ га ўҐЁп нв®в
Ї а ¬Ґва дЁЄбЁагҐв, Ї®б«Ґ 祣® 室Ёвбп Ё дгЄжЁп
${{\Phi}^{(k)}}_{n}$.
\vskip 0.5 true cm
\centerline {\bf ‚Ћ‡Њ“™…Ќ€џ ‚›ђЋ†„…ЌЌЋѓЋ ‘Џ…Љ’ђЂ}
\vskip 0.5 true cm
‘«гз © ўл஦¤Ґ®Ј® бЇҐЄва Ј ¬Ё«мв®Ё ${\hat {\cal H}}_{0}$
вॡгҐв Ў®«ҐҐ вй ⥫쮣® «Ё§ . ЏаҐ¤Ї®«®¦Ё¬, зв® ®¤Ё Ё§ Ў §Ёб®ў
ў Їа®бва б⢥ б®бв®пЁ© ®Ўа §гов б®ЎбвўҐлҐ ўҐЄв®ал нв®Ј®
Ј ¬Ё«мв®Ё :
$$ {\hat {\cal H}}_{0}{\Phi}_{n \alpha}
\quad = \quad E_{0n}{\Phi}_{n \alpha},
\quad \alpha = 1,...,s_{n}.
$$
Џ®¤бв ®ўЄ ў га ўҐЁҐ
$$ ({\hat {\cal H}}_{0} \quad + \quad
{\lambda}{\hat {\cal H}}_{1}){\Psi}_{n \alpha}
\quad = \quad
E_{n \alpha}{\Psi}_{n \alpha}
$$
ўла ¦ҐЁ©
$$ E_{n \alpha} \quad = \quad
E_{0n} \quad + {\lambda}E_{1n \alpha}
\quad + \quad O({\lambda}^{2}),
$$
$$ {\Psi}_{n \alpha} \quad = \quad
{\Phi}_{n \alpha} \quad + {{\Phi}^{(1)}}_{n \alpha}
\quad + \quad O({\lambda}^{2})
$$
ЇаЁў®¤Ёв Є б®®в®иҐЁп¬
$$ ({\hat {\cal H}}_{0} - E_{0n}){\Phi}_{n \alpha}
\quad + \quad
{\lambda}(({\hat {\cal H}}_{0} - E_{0n}){\Phi}^{(1)}_{n \alpha}
\quad + \quad {\hat {\cal H}}_{1}{\Phi}_{n \alpha}
\quad - \quad E_{1n \alpha}{\Phi}_{n \alpha})
\quad + \quad O({\lambda}^{2}) \quad = \quad 0.
$$
ЏаҐҐЎаҐ¦Ґ¬ б« Ј Ґ¬л¬Ё ўв®а®Ј® Ї®ап¤Є Ї® $\lambda$ Ё ЇаЁа ўпҐ¬ Є
г«о Ї® ®в¤Ґ«м®бвЁ б« Ј Ґ¬лҐ г«Ґў®Ј® Ё ЇҐаў®Ј® Ї®ап¤Є®ў Ї®
$\lambda$.
„ў га ўҐЁп
$$ ({\hat {\cal H}}_{0} - E_{0n}){\Phi}_{n \alpha}
\quad = \quad 0
$$
Ё
$$ ({\hat {\cal H}}_{0} - E_{0n}){\Phi}^{(1)}_{n \alpha}
\quad = \quad
E_{1n \alpha}{\Phi}_{n \alpha}
\quad - \quad
{\hat {\cal H}}_{1}{\Phi}_{n \alpha},
$$
Є Є Ё ў б«гз Ґ Ґўл஦¤Ґ®Ј® бЇҐЄва , ¤®«¦л ®ЇаҐ¤Ґ«Ёвм Ї®Їа ўЄЁ Є
га®ўп¬ нҐаЈЁЁ Ё Є ўҐЄв®а ¬ бв жЁ® але б®бв®пЁ©. Ћ¤ Є®, н⮬
и ЈҐ вॡгҐвбп ЇаҐ®¤®«Ґвм ҐйҐ ®¤г ва㤮бвм. “б«®ўЁҐ а §аҐиЁ¬®бвЁ
га ўҐЁ© ЇҐаў®Ј® Ї®ап¤Є Ї® ${\lambda}$,
$$ <{\Phi}_{n \beta}|E_{1n \alpha}{\Phi}_{n \alpha}>
\quad = \quad
<{\Phi}_{n \beta}|{\hat {\cal H}}_{1}|{\Phi}_{n \alpha}>,
$$
ў®®ЎйҐ Ј®ў®ап, ўгв॥ Їа®вЁў®аҐзЁў®, Ї®бЄ®«мЄг «Ґў п з бвм
а ўҐбвў ўбҐЈ¤ ¤Ё Ј® «м Ї® Ё¤ҐЄб ¬ $\alpha$ Ё $\beta$,
Їа ў п з бвм ў б«гз Ґ Їа®Ё§ў®«мле аҐиҐЁ© г«Ґў®Ј® Ї®ап¤Є ¬®¦Ґв
ᮤҐа¦ вм Ё Ґ¤Ё Ј® «млҐ б« Ј Ґ¬лҐ. —в®Ўл Ё§ЎҐ¦ вм Їа®вЁў®аҐзЁп,
бд®а¬г«Ёа㥬 Їа ўЁ«® ўлЎ®а ўҐЄв®а®ў ${\Phi}_{n \alpha}$ б«Ґ¤гойЁ¬
®Ўа §®¬:
{\leftskip 1.5 true cm \noindent ўҐЄв®ал ${\Phi}_{n \alpha}$ ¤®«¦л
㤮ў«Ґвў®апвм гб«®ўЁп¬
$$({\hat {\cal H}}_{0} - E_{0n}){\Phi}_{n \alpha} \quad = \quad 0,
$$
Ё
$$ <{\Phi}_{n \alpha}|{\hat {\cal H}}_{1}|{\Phi}_{n \beta}>
\quad = \quad
h_{\alpha}{\delta}_{\alpha \beta}.
$$
}
\vskip 0.5 true cm
\centerline {\bf Ќ…Џђ€‚Ћ„€Њ›… ’…Ќ‡Ћђ›}
\vskip 0.5 true cm
‘дҐаЁзҐбЄЁҐ Ј ମЁЄЁ $Y_{lm}$ ¬®¦® ®ЇаҐ¤Ґ«Ёвм б®®в®иҐЁп¬Ё
$$ {\hat l}_{3}Y_{lm} \quad = \quad mY_{lm},
$$
$$ {\hat l}_{\pm}Y_{lm} \quad = \quad
\sqrt{(l \mp m)(l \pm m + 1)}Y_{l,m \pm 1}.
$$
…б«Ё ${\hat l}_{\alpha}$ ॠ«Ё§говбп Є Є ¤ЁддҐаҐжЁ «млҐ ®ЇҐа в®ал,
в® нвЁ а ўҐбвў ¬®¦® ЇаҐ¤бв ўЁвм Є Є ЇҐаҐбв ®ў®злҐ б®®в®иҐЁп
$$ [{\hat l}_{3}, Y_{lm}] \quad = \quad mY_{lm},
$$
$$ [{\hat l}_{\pm}, Y_{lm}] \quad = \quad
\sqrt{(l \mp m)(l \pm m + 1)}Y_{l,m \pm 1}.
$$
ќв®¬г ®Ўа §жг б«Ґ¤гҐв ®ЇаҐ¤Ґ«ЁҐ ҐЇаЁў®¤Ё¬ле ⥧®а®ў.
{\leftskip 1.5 true cm \noindent ЌҐЇаЁў®¤Ё¬л© ⥧®а а Ј j -- нв®
б®ў®ЄгЇ®бвм 2j + 1 ®ЇҐа в®а®ў
$$ {\hat T}_{jm}, \quad -j \leq m \leq j,
$$
㤮ў«Ґвў®апойЁе ЇҐаҐбв ®ў®зл¬ б®®в®иҐЁп¬
$$ [{\hat j}_{3}, {\hat T}_{jm}] \quad = \quad m{\hat T}_{jm},
$$
$$ [{\hat j}_{\pm}, {\hat T}_{jm}] \quad = \quad
\sqrt{(j \mp m)(j \pm m + 1)}{\hat T}_{j,m \pm 1}.
$$
}
‘Їа ўҐ¤«Ёўл Їа ўЁ« ®вЎ®а :
$$ 1) \qquad
<{\gamma}_{1},j_{1},m_{1}|{\hat T}_{jm}|{\gamma}_{2},j_{2},m_{2}>
\quad \not= \quad 0, \quad Ґб«Ё \quad m_{1} \not= m + m_{2},
$$
$$ 2) \qquad
<{\gamma}_{1},j_{1},m_{1}|{\hat T}_{jm}|{\gamma}_{2},j_{2},m_{2}>
\quad = \quad
<{\gamma}_{1},j_{1}|T_{j}|{\gamma}_{2},j_{2}>
<j_{2}m_{2}jm|j_{2}jj_{1}m_{1}>,
$$
Ј¤Ґ $<j_{2}m_{2}jm|j_{2}jj_{1}m_{1}>$ -- Є®нддЁжЁҐвл Љ«ҐЎи -ѓ®а¤® --
бЄ «палҐ Їа®Ё§ўҐ¤ҐЁп, ॠ«Ё§гойЁҐ а §«®¦ҐЁҐ б®Ўб⢥ле ўҐЄв®а®ў
®ЇҐа в®а®ў ${J_{1}}^{2}$, ${J_{2}}^{2}$, $J^{2}$, $J_{3}$ Ї®
б®ЎбвўҐл¬ ўҐЄв®а ¬ ®ЇҐа в®а®ў ${J_{1}}^{2}$, $J_{13}$,
${J_{2}}^{2}$, $J_{23}$:
$$ |j_{1}j_{2}jm> \quad = \quad
\sum_{m_{1}m_{2}}|j_{1}m_{1}j_{2}m_{2}>
<j_{1}m_{1}j_{2}m_{2}|j_{1}j_{2}jm>.
$$
ќвЁ¬ б®®в®иҐЁп ¬®¦® ЇҐаҐда §Ёа®ў вм в Є, зв®Ўл Ґ ЁбЇ®«м§®ў вм
Є®нддЁжЁҐвл Љ«ҐЎи --ѓ®а¤® пў®. ЏаҐ¤Ї®«®¦Ё¬, зв® бгйҐбвўгҐв
в Є®© ҐЇаЁў®¤Ё¬л© ⥧®а ${\hat Q}_{jm}$, ¬ ваЁзлҐ н«Ґ¬Ґвл
Є®в®а®Ј®
$<{\gamma}_{1},j_{1},m_{1}|{\hat Q}_{jm}|{\gamma}_{2},j_{2},m_{2}>$
Ґ а ўл г«о. ‚ н⮬ б«гз Ґ бЇа ўҐ¤«Ёў д®а¬г«
$$
<{\gamma}_{1},j_{1},m_{1}|{\hat T}_{jm}|{\gamma}_{2},j_{2},m_{2}>
\quad = \quad
C({\gamma}_{1},{\gamma}_{2},j_{1},j_{2})
<{\gamma}_{1},j_{1},m_{1}|{\hat Q}_{jm}|{\gamma}_{2},j_{2},m_{2}>.
$$
‘гйҐб⢥®, зв® Ї®¤®ЎлҐ б®®в®иҐЁп бЇа ўҐ¤«Ёўл Ё ¤«п ¤ҐЄ ав®ўле
б®бв ў«ойЁе ҐЇаЁў®¤Ё¬ле ⥧®а®ў.
ЌҐЇаЁў®¤Ё¬л© ⥧®а г«Ґў®Ј® а Ј $\hat T$ 㤮ў«Ґвў®апҐв
ЇҐаҐбв ®ў®зл¬ б®®в®иҐЁп¬
$$ [{\hat J}_{\alpha}, {\hat T}]
\quad = \quad 0,
$$
зв® б®ўЇ ¤ Ґв б ЇаЁпвл¬ а ҐҐ ®ЇаҐ¤Ґ«ҐЁҐ¬ бЄ «па .
„ҐЄ ав®ўл б®бв ў«пойЁҐ ўҐЄв®а $A_{\alpha}$ 㤮ў«Ґвў®апов
ЇҐаҐбв ®ў®зл¬ б®®в®иҐЁп¬
$$ [J_{\alpha}, A_{\beta}]
\quad = \quad
i{\epsilon}_{\alpha \beta \gamma}A_{\gamma}.
$$
’аЁ ўҐ«ЁзЁл
$$ {\hat T}_{1,-1} \quad = \quad b({\hat A}_{1} - i{\hat A}_{2}),
\qquad
{\hat T}_{1,0} \quad = \quad d{\hat A}_{3},
\qquad
{\hat T}_{1,1} \quad = \quad c({\hat A}_{1} + i{\hat A}_{2})
$$
㤮ў«Ґвў®апов ЇҐаҐбв ®ў®зл¬ б®®в®иҐЁп¬
$$ [J_{3}, {\hat T}_{1m}]
\quad = \quad
m{\hat T}_{1m}.
$$
€е ¬®¦® бзЁв вм б®бв ў«пойЁ¬Ё ҐЇаЁў®¤Ё¬®Ј® ⥧®а ЇҐаў®Ј® а Ј ў
⮬ б«гз Ґ, Ґб«Ё ўлЇ®«Ґл б®®в®иҐЁп
$$ [{\hat J}_{+}, {\hat T}_{1,0}] \quad = \quad
-d({\hat A}_{1} + i{\hat A}_{2})
\quad = \quad
-{d \over c}{\hat T}_{1,1}
\quad = \quad
\sqrt{(1-0)(1+0+1)}{\hat T}_{1,1},
$$
$$ [{\hat J}_{+}, {\hat T}_{1,-1}] \quad = \quad
-2ib{\hat A}_{3}
\quad = \quad
-{d \over c}{\hat T}_{1,0}
\quad = \quad
\sqrt{(1+1)(1-1+1)}{\hat T}_{1,0}.
$$
ќвЁ а ўҐбвў Ї®§ў®«пов ᢥбвЁ Є®нддЁжЁҐвл $b$ Ё $c$ Є $d$:
$$ {\hat T}_{1,-1} \quad = \quad
{d \over \sqrt{2}}({\hat A}_{1} - i{\hat A}_{2}),
\qquad
{\hat T}_{1,0} \quad = \quad d{\hat A}_{3},
\qquad
{\hat T}_{1,1} \quad = \quad
-{d \over \sqrt{2c}}({\hat A}_{1} + i{\hat A}_{2}).
$$
Љ®нддЁжЁҐв $d$ 㤮Ў® ўлЎа вм в ЄЁ¬, зв®Ўл д §л ⥧®а®ў
${\hat T}_{1m}$ б®ўЇ «Ё б д § ¬Ё бдҐаЁзҐбЄЁе Ј ମЁЄ $Y_{1m}$.
ђ ҐҐ бдҐаЁзҐбЄЁҐ Ј ମЁЄЁ Ўл«Ё ®ЇаҐ¤Ґ«Ґл д®а¬г«®©
$$ Y_{lm}(\vec n)
\quad = \quad
(-1)^{m+|m| \over 2}i^{l}
\sqrt{{2l+1 \over 4\pi}{(l-|m|)! \over (l+|m|)!}}
P^{\hat |m|}_{l}(cos \theta)e^{im\phi},
$$
Ї®н⮬㠥бвҐб⢥® ўлЎа вм ®ЇаҐ¤Ґ«ҐЁҐ
$$ {\hat T}_{1,-1} \quad = \quad
{i \over \sqrt{2}}({\hat A}_{1} - i{\hat A}_{2}),
\qquad
{\hat T}_{1,0} \quad = \quad i{\hat A}_{3},
\qquad
{\hat T}_{1,1} \quad = \quad
-{i \over \sqrt{2c}}({\hat A}_{1} + i{\hat A}_{2}).
$$
„ҐЄ ав®ў ⥧®а ўв®а®Ј® а Ј ¬®¦® Ёў аЁ в® ®в®бЁвҐ«м® Ї®ў®а®в®ў
а §ЎЁвм бЁ¬¬ҐваЁзго Ё вЁбЁ¬¬ҐваЁзго з бвЁ:
$$ A_{\alpha \beta}
\quad = \quad
{1 \over 2}(A_{\alpha \beta} + A_{\beta \alpha})
\quad + \quad
{1 \over 2}(A_{\alpha \beta} - A_{\beta \alpha}).
$$
ЂвЁбЁ¬¬ҐваЁз п з бвм бў®¤Ёвбп Є ўҐЄв®аг, в.Ґ. ЇаҐ¤бв ў«пҐв б®Ў®©
ҐЇаЁў®¤Ё¬л© ⥧®а ЇҐаў®Ј® а Ј . ‘Ё¬¬ҐваЁзл© вҐ§®а ўв®а®Ј® а Ј
¬®¦® ЇаҐ¤бв ўЁвм ў д®а¬Ґ
$$ A_{\alpha \beta} = {1 \over 3}{\delta}_{\alpha \beta}TrA
\quad + \quad
\Big(A_{\alpha \beta} - {1 \over 3}{\delta}_{\alpha \beta}TrA \Big).
$$
Џ®бЄ®«мЄг б«Ґ¤ ⥧®а Ґ Ё§¬ҐпҐвбп ЇаЁ Ї®ў®а®в е, в® ЇҐаў®Ґ
б« Ј Ґ¬®Ґ ЇаҐ¤бв ў«пҐв б®Ў®© бЄ «па, ўв®а®Ґ -- бЁ¬¬ҐваЁзл© вҐ§®а
ўв®а®Ј® Ї®ап¤Є б г«Ґўл¬ б«Ґ¤®¬ -- ®ЇаҐ¤Ґ«пҐвбп Їпвмо зЁб« ¬Ё Ё
ЇаҐ¤бв ў«пҐв б®Ў®© ¤ҐЄ ав®ў ҐЇаЁў®¤Ё¬л© ⥧®а ўв®а®Ј® а Ј .
ЌҐва㤮 ©вЁ пўлҐ д®а¬г«л, ЇҐаҐў®¤пйЁҐ ¤ҐЄ ав®ўл б®бв ў«пойЁҐ ў
б®бв ў«пойЁҐ ${\hat T}_{2,m}$:
$$ T_{2,0}
= -\sqrt{3 \over 2}T_{33},
\quad
T_{2, \pm 1}
=
\pm(T_{13} \pm iT_{23}),
\quad
T_{2, \pm 2}
=
-{1 \over 2}(T_{11} - T_{22} \pm 2iT_{12}).
$$
$$ T_{\alpha \beta} = T_{\beta \alpha}, \quad
\sum_{\alpha}T_{\alpha \alpha} = 0.
$$
ќвЁ б®®в®иҐЁп ®б®ЎҐ® 㤮Ўл, Ґб«Ё ⥧®а ${\hat Q}_{jm}$
Ї®бв஥ Ё§ б®бв ў«пойЁе ®ЇҐа в®а ¬®¬Ґв Є®«ЁзҐбвў ¤ўЁ¦ҐЁп.
ЏаҐ¦¤Ґ 祬 ЇаЁўҐбвЁ пўлҐ д®а¬г«л, § ¬ҐвЁ¬, зв® ®Ё бЇа ўҐ¤«Ёўл «Ёим
ЇаЁ $j_{1} = j_{2}$, в Є Є Є ў Їа®вЁў®¬ б«гз Ґ Їа ў п з бвм
а ўҐб⢠⮦¤Ґб⢥® а ў г«о (ў бЁ«г ЇҐаҐбв ®ў®зле
б®®в®иҐЁ© $[{\vec J}^{2}, J_{\alpha}] = 0$).
1) ЌҐЇаЁў®¤Ё¬л© ⥧®а г«Ґў®Ј® а Ј $\hat T$ 㤮ў«Ґвў®апҐв
ЇҐаҐбв ®ў®зл¬ б®®в®иҐЁп¬
$$ [{\hat J}_{\alpha}, {\hat T}]
\quad = \quad 0,
$$
зв® б®ўЇ ¤ Ґв б ЇаЁпвл¬ а ҐҐ ®ЇаҐ¤Ґ«ҐЁҐ¬ бЄ «па .
‚ Є зҐб⢥
⥧®а ${\hat Q}_{jm}$ ¬®¦® ў§пвм Ґ¤ЁЁзл© ®ЇҐа в®а $\hat E$,
Ї®н⮬г
$$ <{\gamma}_{1},j,m_{1}|\hat T|{\gamma}_{2},j,m_{2}>
\quad = \quad
C({\gamma}_{1},{\gamma}_{2},j) <j,m_{1}|{\hat E}|j,m_{2}>
\quad = \quad
C({\gamma}_{1},{\gamma}_{2},j){\delta}_{m_{1}m_{2}}.
$$
\bye
Соседние файлы в папке 2 semestr
