Cтраница 1
Классическая функция Гамильтона ( гамильтониан) зависит от координат и импульсов различных частиц. [1]
Гц формально стремился к плотности классической функции Гамильтона. [2]
По принципу соответствия гамильтониан для конкретной системы получается из классической функции Гамильтона - функции обобщенных координат и сопряженных с ними канонических импульсов - заменой последних на соответствующие операторы, удовлетворяющие определенным коммутационным соотношениям. [3]
Действие это неоднозначно, поскольку квантовые операторы координат и импульсов не коммутируют друг с другом, и из одной классической функции Гамильтона можно построить несколько квантовых гамильтонианов, различающихся порядком следования операторов в произведениях. В действительности такая неоднозначность появляется даже и в тех случаях, когда классическая функция Гамильтона не содержит произведений некоммутирующих величин - ведь к ней всегда можно прибавить члены, пропорциональные 1 [ рз, ( ] ] -, равные в классическом пределе й - 0 нулю. [4]
Напомним, что классическая функция Гамильтона, или гамильтониан, - это выражение для полной энергии через различные координаты положения д - и импульсные координаты pi всех физических объектов, входящих в систему. [6]
Для этого рассмотрим классическую функцию Гамильтона и найдем по ней соответствующий лагранжиан. [7]
Рассмотрим молекулу, которая представляет собой систему, состоящую из ядер и электронов, связанных между собой определенными силами и подчиняющихся законам квантовой механики. Можно вывести выражение для классической функции Гамильтона и, применяя постулаты квантовой механики, получить соответствующий квантовомехаиический гамильтониан и уравнение Шредингера. [8]
Можно объяснить, почему именно координатное представление получает несколько выделенную роль. Причина лежит конечно в том, что классическая функция Гамильтона, будучи произвольной функцией координат, есть квадратичная функция сопряженных им импульсов - поэтому при переходе к координатному представлению порядок дифференцирований будет всегда равен двум. [9]
Уравнение ( 14) называется уравнением Шредингера, независящим от времени, или уравнением амплитуд волновой механики. Если, согласно 1, перейти от ( 14) к классической функции Гамильтона, то легко показать, что Е представляет собой не что иное как полную энергию частицы. [10]
Действие это неоднозначно, поскольку квантовые операторы координат и импульсов не коммутируют друг с другом, и из одной классической функции Гамильтона можно построить несколько квантовых гамильтонианов, различающихся порядком следования операторов в произведениях. В действительности такая неоднозначность появляется даже и в тех случаях, когда классическая функция Гамильтона не содержит произведений некоммутирующих величин - ведь к ней всегда можно прибавить члены, пропорциональные 1 [ рз, ( ] ] -, равные в классическом пределе й - 0 нулю. [11]
Оператор полной энергии называется оператором Гамильтона или гамильтонианом. Он обозначается символом Я, так как в общем случае это квантовый аналог классической функции Гамильтона. Далее мы увидим, что оператор Гамильтона играет особо важную роль, ибо его собственные функции оказываются волновыми функциями стационарных состояний. Кроме того, он входит в основное уравнение квантовой механики - уравнение Шредингера. [12]
Поскольку поле излучения описывается с помощью векторного по тенциала А, то сначала нам следует поближе познакомиться с классической функцией Гамильтона, а затем и с оператором Гамильтона электрона, движущегося в поле векторного потенциала А. [13]
Новый момент возникает, однако, если мы хотим, как то часто бывает, строить квантовое описание не какой-то системы, а такой, классическое описание которой нам известно. В этом случае руководящим соображением должен, как всегда, послужить принцип соответствия: в качестве первой попытки построить квантовое описание следует взять классическую функцию Гамильтона и попробовать заменить в ней классические координаты и импульсы на соответствующие операторы квантовой теории. [14]
Еелв же частица обладает спином, то такая операция недостаточна. Дело в том, что собственный магнитный момент частицы непосредственно взаимодействует с магнитным полем. В классической функции Гамильтона это взаимодействие вообще отсутствует, посксмъку сам ешш будучи шею квантовым эффектом, исчезает при переходе к классическому пределу. [15]