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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 基础物理 » 请问量子力学中总角动量的物理意义是什么？
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赵端阳

新虫 (正式写手)

[求助] 请问量子力学中总角动量的物理意义是什么？ 已有3人参与

学到角动量耦合时，有一个总角动量，书上定义为J=L+S,那么总角动量的物理意义是什么？在实验上会造成怎样的观测结果?
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努力奋斗，劳逸结合，不负青春
1楼 2016-03-10 17:53:38
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racoon01

专家顾问 (著名写手)

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感谢参与，应助指数 +1
总角动量不就是轨道角动量与自旋角动量的矢量和吗？ 它之所以重要，是因为当体系的哈密顿量具有空间转动变换下的对称性时，只有它才是守恒的，而轨道角动量和自旋角动量各自都不守恒。

总角动量在实验上的典型表现，一下子能想起的是：氢原子光谱的精细结构测量及其理论解释。
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赵端阳
racoon
2楼2016-03-10 18:25:14
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racoon01

专家顾问 (著名写手)
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3楼: Originally posted by 赵端阳 at 2016-03-10 18:35:37
懂了，还想问一下，当两个粒子的轨道角动量相加时，为什么不用考虑诸如两个粒子距离太长之类的？...

我明白了，你是在自学量子力学吧？ 建议尽快放弃。量子力学不是一个人自学就可以准确掌握的，弄不好会......  我认识的量子力学高手没有一个人是通过自学达到高水平的。一定要找个名师指导，例如海内著名的大师张永德教授。

回到你那个具体的问题。量子力学粒子是具有波粒二象性的客体。在具体的测量完成之前并不能确切地知道你所谈论的这两个“粒子”到底是表现出粒子性呢？ 还是表现出波动性？ 须知概率波是弥散在空间中的。因此，在量子力学中谈及二“粒子”之间的距离是否太大本身就不是一个物理问题。
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racoon
4楼2016-03-10 18:49:43
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赵端阳

新虫 (正式写手)
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4楼: Originally posted by racoon01 at 2016-03-10 18:49:43
我明白了，你是在自学量子力学吧？ 建议尽快放弃。量子力学不是一个人自学就可以准确掌握的，弄不好会......  我认识的量子力学高手没有一个人是通过自学达到高水平的。一定要找个名师指导，例如海内著名的大师张永 ...

谢谢你的回答，我没有自学，我是物理专业的，只是问老师的时候有限。我只学到本科，问的问题是可笑，我也没说要当高手。就是真自学，你干嘛劝人放弃，不是每个人都要学成你这样的大师

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努力奋斗，劳逸结合，不负青春
5楼2016-03-10 20:15:20
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--八云--

专家顾问 (知名作家)

博览众家之长，终集百家之短

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
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赵端阳: 金币+30, ★★★★★最佳答案, 谢谢！！ 2016-03-11 19:53:41
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10楼: Originally posted by 赵端阳 at 2016-03-11 09:09:19
查了很多书了，角动量这方面关于角动量和也没有说太多，把两个不同的角动量算符加起来形成一个总角动量，书上都是直接给了，并没有过多说其物理内涵，
...

Atomic Physics

Christopher J. Foot
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人原本是不死的，后来他创造了死亡，故而人们歌颂他。
14楼2016-03-11 19:51:34
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赵端阳

新虫 (正式写手)
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2楼: Originally posted by racoon01 at 2016-03-10 18:25:14
总角动量不就是轨道角动量与自旋角动量的矢量和吗？ 它之所以重要，是因为当体系的哈密顿量具有空间转动变换下的对称性时，只有它才是守恒的，而轨道角动量和自旋角动量各自都不守恒。

总角动量在实验上的典型表 ...

懂了，还想问一下，当两个粒子的轨道角动量相加时，为什么不用考虑诸如两个粒子距离太长之类的？
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努力奋斗，劳逸结合，不负青春
3楼2016-03-10 18:35:37
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北河仨
。

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6楼2016-03-10 20:42:28
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racoon01

专家顾问 (著名写手)
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5楼: Originally posted by 赵端阳 at 2016-03-10 20:15:20
谢谢你的回答，我没有自学，我是物理专业的，只是问老师的时候有限。我只学到本科，问的问题是可笑，我也没说要当高手。就是真自学，你干嘛劝人放弃，不是每个人都要学成你这样的大师
...

我的意思是说：量子力学的概念很多是反直觉的，一个人苦思冥想难免会误入歧途。历史上，量子力学的创始人之一的薛定谔最终也因为没有能理解量子力学而被摒弃于量子力学的主流物理学家之外，虽然他建立的薛定谔方程是行内公认的。另一个著名的例子则是玻尔与爱因斯坦因为在量子力学方面的见解不同而进行的长达半个世纪的论战。跟老师学，因为有老师这样的专家做指导，往往可以减少学习过程中犯错的概率。

BTW, 我不是任何意义的大师。但我向你推荐的张永德教授确实是国内量子物理方面数一数二的大师，他的弟子是中科院著名的数理院士潘建伟先生（因研究量子通讯而闻名）额。
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赵端阳
racoon
7楼2016-03-10 22:08:37
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hookah

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同意racoon01的意见，量子力学其实很大一部分是靠数学，和我们现有世界产生的直觉惯性没有联系。学习量子力学建议先从周世勋的教材入手，先看最后一节的五个量子力学基本假设，这没说的， 就是假设，然后慢慢来，必要的数学修养是不可少的。希望我的拙见有点提示作用。
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8楼2016-03-11 08:38:29
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赵端阳

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7楼: Originally posted by racoon01 at 2016-03-10 22:08:37
我的意思是说：量子力学的概念很多是反直觉的，一个人苦思冥想难免会误入歧途。历史上，量子力学的创始人之一的薛定谔最终也因为没有能理解量子力学而被摒弃于量子力学的主流物理学家之外，虽然他建立的薛定谔方程 ...

谢谢您了，谢谢您的提醒，可是如果在晶体中，两个电子被各自束缚在原子核周围，那么这两个电子的分布就有定域的，这两个波包儿确实可能很远啊！

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努力奋斗，劳逸结合，不负青春
9楼2016-03-11 15:07:07
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赵端阳

新虫 (正式写手)
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8楼: Originally posted by hookah at 2016-03-11 08:38:29
同意racoon01的意见，量子力学其实很大一部分是靠数学，和我们现有世界产生的直觉惯性没有联系。学习量子力学建议先从周世勋的教材入手，先看最后一节的五个量子力学基本假设，这没说的， 就是假设，然后慢慢来，必 ...

查了很多书了，角动量这方面关于角动量和也没有说太多，把两个不同的角动量算符加起来形成一个总角动量，书上都是直接给了，并没有过多说其物理内涵，

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10楼2016-03-11 15:09:19
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