- •2)При переходе из одного энергетического состояния в другое (с одной орбиты на другую) атом излучает или поглощает энергию.
- •Полуквантовое описание
- •2) Присутствует вырождениею
- •Соотношение неопределенности Гейзенберга:
- •Волновое уравнение
- •Поведение физических величин во времени:
- •Интегралы движения: свойства симметрии:
- •Теорема Эренфеста:
Интегралы движения: свойства симметрии:
1)Однородность времени - равенство всех моментов времени для замкнутой консервативной системы или для движения в поле постоянного потенциала.
Оператор Гамильтона явно не зависит от времени и коммутирует сам с собой. Интегралом движения является среднее значение энергии системы <E> = const. Законом сохранения является ЗСЭ.
Процессы, которые могут несильно нарушать ЗСЭ системы, в которой <E> = const, называются виртуальными.
2)Однородность пространства – эквивалентность всех точек пространства по отношению к параллельному переносу нашей системы.
Оператором интифизоминальных перемещений является оператор: .
- линейный оператор явно не зависящий от времени и коммутирующий с оператором Гамильтона только в случае симметрии пространства-времени и оператора Н в этом пространсве.
Интегралом движения является <p>, а ЗС является ЗСИ.
3) Изотропия пространства – равноправие всех направлений в пространстве для всех физических законов. Т.о. осуществляется не только параллельный перенос, но и поворот. Вектор поворота совпадает по направлению с осью поворота, а положительный поворот поисходит, если смотреть с острия вектора против, против часовой стрелки.
Оператор интифизоминального поворота:
Он явно не зависит от времени и коммутирует с Н, т.к. пространство изотропно.
Интегралом движения является <L>. А законом сохранения ЗС момента импульса.
Изотропия времени не применима, потому что не симметрично временное уравнение Шредингера при подстановке t и –t.
4) Инверсия – физические явления не изменяются при применении инверсии.
Дискретными называются преобразования, которые можно сделать только полностью.
Введем оператор инверсии: .
Уравнение на собственные значения : .
Получим, что = +-1. Тогда :
- состояние четности.
- состояние нечетности.
Этот оператор явно не зависит от времени и коммутирует с Н.
Интегралом движения является четность – интеграл движения, соответсвующий дискретным преобразованиям системы.
Если система реализует два состояния четность и нечетность, то она реализует еще одно состояние, которое является суперпозицией первых двух. Это состояние с неопределенной четностью.
ЗС является закон сохранения Четности.
свойства стационарных состояний. 1. Временная зависимость волновой функции стационарного состояния полностью определяется энергией состояния и имеет вид 2. Плотность вероятности и плотность тока вероятности в стационарных состояниях не зависит от времени. 3. Среднее значение физической величины, оператор которой явно не зависит от времени, в стационарных состояниях само не зависит от времени. 4. Вероятность обнаружения определенного значения любой физической величины в стационарном состоянии не зависит от времени.
Теорема Эренфеста:
Проблема поиска простых классических уравнений для решения квантового случая называется реализацией.
Запишем канонические уравнения:
Запишем , тогда .
В гилбертовом пространстве, чтобы измерить физические величины, нужно найти их средние значения:
Т.к. x не зависит явно от t получаем .
Оператор импульса более сложный, чем оператор координат.
Сами канонические координаты и импульсы несимметричны.
Координаты и импульсы входят в оператор Гамильтона несимметрично.
Поэтому нельзя обобщить каноническое уравнение импульса на квантовый случай. Оно получается таким: .
теорема Эренфеста: для обобщения уравнений механики на квантовый случай необходимо входящие в классические уравнения динамические величины заменить на средние значения соответствующих операторов.
Тогда из теоремы получим, что , где F –это из классического закона .
Динамические величины – это физические величины, которые мы можем измерить.