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    第7讲自旋与泡利原理.ppt

    • 资源ID:373731       资源大小:822KB        全文页数:13页
    • 资源格式: PPT        下载积分:2000积分
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    第7讲自旋与泡利原理.ppt

    1、第7讲 自旋与泡利原理,1.自旋引入,1)Zeeman效应,磁矩与轨道角动量,电子与磁场作用,磁场中能级发生分裂,一.自旋引入,2)反常Zeeman效应,3)斯特恩-盖拉赫实验(1921),4)自选假设,2.算符与波函数,1)类比轨道角动量,2)对易关系,3),2.算符与波函数,3.全同性原理,同一种微观粒子本质上不可区分,记 为全同粒子体系波函数,则交换任意两个粒子的坐标,体系的状态不会发生改变,粒子1在位置 1同时粒子2在位置2 ,与粒子2在位置2 同时粒子1在位置 1,对量子体系而言是没有区别的,这和微观粒子的波粒二象性是一致的。,4.全同电子体系波函数,1)泡利原理,波色子:自旋为整数

    2、,波函数全对称;费米子:自旋为半整数,波函数反对称,全同电子体系,总波函数反对称,2)两个无相互作用电子体系(以势箱为例),4.全同电子体系波函数,2)两个无相互作用电子体系(续),4.全同电子体系波函数,2)两个无相互作用电子体系:结论,为满足泡利原理,体系只有一个状态:,表示:有一个电子处于态k,另一个电子处于态l,3)N个无相互作用电子体系:推广,4.全同电子体系波函数,3)N个无相互作用电子体系(续),4.全同电子体系波函数,4)Slater行列式推论,泡利不相容原理,任意两列相同,行列式也为0, 两个电子的坐标不能完全相同, 自旋相同的两个电子,空间上也不能无限靠近,泡利互斥,即使处于两个不同的空间轨道,4.全同电子体系波函数,5)举例:一维势箱中3个自由电子,3个态为:,电子坐标:,总波函数:,习题,


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