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力学量期望值随时间的变化守恒律在力学量对易上的体现

时间:2023-10-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:由式推导至式,并体会这一过程中力学量期望值随时间变化与系统哈密顿量的依赖关系。证明自由粒子的动量、中心力场中粒子的角动量、不含时间系统的哈密顿量、哈密顿对空间反演对称时,相应力学量为运动恒量,且系统分别具有动量守恒、角动量守恒、能量守恒、宇称守恒性质。如何理解量子力学中由不可观察量的对称性所导致的可观察量的守恒定律?试从量子力学原理推测和解释这一现象发生的可能物理原因。

力学量期望值随时间的变化守恒律在力学量对易上的体现

(1)定态中,力学量的期望值是否随时间变化?

(2)随时间变化的态函数Ψ(x,t)中,讨论力学量F的期望值随时间的变化规律。

(3)由式(3.8.1)推导至式(3.8.6),并体会这一过程中力学量期望值随时间变化与系统哈密顿量的依赖关系。

(4)如果力学量F不显含时间,根据式(3.8.6)讨论力学量F与系统哈密顿量H对易时的结论。

(5)什么是运动恒量?它们在运动中具有什么特点?

(6)什么是宇称算符,它的本征值是什么?波函数的奇宇称和偶宇称分别具有什么空间交换性质?

(7)证明自由粒子的动量、中心力场中粒子的角动量、不含时间系统的哈密顿量、哈密顿对空间反演对称时,相应力学量为运动恒量,且系统分别具有动量守恒、角动量守恒、能量守恒、宇称守恒性质。(www.xing528.com)

(8)根据宇称守恒性质,解释为什么一维对称无限深势阱的波函数奇偶性不随时间变化?

(9)举一个实例,说明其系统特点,并阐述其满足宇称守恒定律

(10)★在什么情况下,系统会发生宇称守恒的破缺现象?

(11)如何理解量子力学中由不可观察量的对称性所导致的可观察量的守恒定律?

(12)★在量子力学中,体系波函数是否一定具有确定的奇偶性,并且保持宇称守恒?

(13)★李政道杨振宁结合实验现象分析,提出在弱相互作用过程中宇称守恒发生破缺,并得到了吴健雄60Coβ衰变实验的验证。试从量子力学原理推测和解释这一现象发生的可能物理原因。

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