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求助一个量化题,关于构造H20的波函数

作者 chw5842036
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哪位大神可以帮忙回答下,万分感谢。

求助一个量化题,关于构造H20的波函数
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  • 精华评论
  • chw5842036

    各位大神帮帮忙,非常感谢。

  • chw5842036

    有谁知道吗,帮忙解答下,非常感谢!!!

  • ra2ghgzh

    [latex]{a_1}[/latex]是全同表示的基矢,[latex]{b_1}[/latex]是[latex]{B_1}[/latex]表示的基矢,根据括号内的提示可知两者的直积是[latex]{B_1}[/latex]表示的基矢。所以只需[latex]4{a_1}[/latex]和[latex]1{b_1}[/latex]的直积就可以构造出[latex]{B_1}[/latex]态的基矢。
    下面看自旋的要求,它们分别是三重态和单重态。两个1/2自旋的粒子构成总自旋为0和1的方法可以直接差CG系数得到,这里直接给出结果:
    三重态有:
    [latex]\left| {1,1} \right\rangle = \left| {\alpha ,\alpha } \right\rangle [/latex]
    [latex]\left| {1,0} \right\rangle = \frac{1}{{\sqrt 2 }}\left( {\left| {\alpha ,\beta } \right\rangle + \left| {\beta ,\alpha } \right\rangle } \right)[/latex]
    [latex]\left| {1, - 1} \right\rangle = \left| {\beta ,\beta } \right\rangle [/latex]
    单重态有:
    [latex]\left| {0,0} \right\rangle = \frac{1}{{\sqrt 2 }}\left( {\left| {\alpha ,\beta } \right\rangle - \left| {\beta ,\alpha } \right\rangle } \right)[/latex]
    所以
    [latex]^1{B_1} = 1a_1^22a_1^21b_2^23a_1^2\left[ {\frac{1}{{\sqrt 2 }}\left( {1{b_{1\alpha }}4{a_{1\beta }} - 1{b_{1\beta }}4{a_{1\alpha }}} \right)} \right][/latex]
    [latex]^3{B_1} = \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {1a_1^22a_1^21b_2^23a_1^2\left[ {1{b_{1\alpha }}4{a_{1\alpha }}} \right]}\\ {1a_1^22a_1^21b_2^23a_1^2\left[ {\frac{1}{{\sqrt 2 }}\left( {1{b_{1\alpha }}4{a_{1\beta }} + 1{b_{1\beta }}4{a_{1\alpha }}} \right)} \right]}\\ {1a_1^22a_1^21b_2^23a_1^2\left[ {1{b_{1\beta }}4{a_{1\beta }}} \right]} \end{array}} \right.[/latex]

  • chw5842036

    引用回帖:
    4楼: Originally posted by ra2ghgzh at 2016-12-30 11:13:18
    {a_1}是全同表示的基矢,{b_1}是{B_1}表示的基矢,根据括号内的提示可知两者的直积是{B_1}表示的基矢。所以只需4{a_1}和1{b_1}的直积就可以构造出{B_1}态的基矢。
    下面看自旋的要求,它们分别是三重态和单重态。两 ...

    谢谢

  • chw5842036

    引用回帖:
    4楼: Originally posted by ra2ghgzh at 2016-12-30 11:13:18
    {a_1}是全同表示的基矢,{b_1}是{B_1}表示的基矢,根据括号内的提示可知两者的直积是{B_1}表示的基矢。所以只需4{a_1}和1{b_1}的直积就可以构造出{B_1}态的基矢。
    下面看自旋的要求,它们分别是三重态和单重态。两 ...

    谢谢,我可能对这样的题不是很理解,我还有个类似的题目,你可以给我解释下吗,非常感谢,祝新年快乐。
    求助一个量化题,关于构造H20的波函数-1
    波函数.png

  • chw5842036

    引用回帖:
    4楼: Originally posted by ra2ghgzh at 2016-12-30 11:13:18
    {a_1}是全同表示的基矢,{b_1}是{B_1}表示的基矢,根据括号内的提示可知两者的直积是{B_1}表示的基矢。所以只需4{a_1}和1{b_1}的直积就可以构造出{B_1}态的基矢。
    下面看自旋的要求,它们分别是三重态和单重态。两 ...

    你好,可以帮忙吧这个问题也回答下吗,谢谢,祝新年快乐!
    求助一个量化题,关于构造H20的波函数-2
    波函数.png

  • ra2ghgzh

    引用回帖:
    6楼: Originally posted by chw5842036 at 2016-12-30 14:03:32
    谢谢,我可能对这样的题不是很理解,我还有个类似的题目,你可以给我解释下吗,非常感谢,祝新年快乐。

    波函数.png
    ...

    (1)首先你知道这个B1、A1以及N重态的意思吧,前者表示点群的表示,后者表示自旋耦合的多重度。
    对于点群,群论学过吧。自旋这方面是量子力学的知识,你要看看教材中CG系数的部分。
    每条分子轨道可以装两个自旋相反的电子,形成闭壳层。(1)中的B1有三个闭壳层,对应的点群是A1,总自旋是零。所以只需要考虑3a1和1b1两个开壳层,它们直积的点群自然要符合B1的要求,所以只需要考虑如何满足总自旋为零就可以了。这个问题已经在构造H2O的B1态的波函数中说过了,你自己再看看。
    至于A1态的波函数的构造,我实在不知道出题人是什么意思,因为题目已经给出答案了,直接写出Slater行列式即可
    (2)三个电子都是s轨道的,说明轨道角动量都是零,因此总轨道角动量肯定都是零,这个不用考虑。总自旋是3/2,这个需要查CG系数可以得到结果。也可以直接从Ms=3/2入手
    [latex]\left| {\frac{3}{2},\frac{3}{2}} \right\rangle = \left| {1{s_\alpha },2{s_\alpha },3{s_\alpha }} \right|[/latex]
    用S-算符得到Ms=1/2时的波函数
    [latex]\left| {\frac{3}{2},\frac{1}{2}} \right\rangle = {S_ - }\left| {\frac{3}{2},\frac{3}{2}} \right\rangle = {S_ - }\left| {1{s_\alpha },2{s_\alpha },3{s_\alpha }} \right| = \left( {{S_{1 - }} + {S_{2 - }} + {S_{3 - }}} \right)\left| {1{s_\alpha },2{s_\alpha },3{s_\alpha }} \right\rangle = \left| {1{s_\beta },2{s_\alpha },3{s_\alpha }} \right| + \left| {1{s_\alpha },2{s_\beta },3{s_\alpha }} \right| + \left| {1{s_\alpha },2{s_\alpha },3{s_\beta }} \right|[/latex]

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