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Fredette

新虫 (初入文坛)

[求助] 急~关于波函数对称性的问题求助

假设了一个粒子处于ψa ,另一个粒子处于ψb,定义交换算符:P
  Pf (r1 ,r2) = f (r2 ,r1)  这P的本征值为± 1, 那么,如果两个粒子是全同的,则哈密顿算符对它们也是可交换的,这样,P 和H 是相互对易的可观测量,
[P,H] = 0    因此,我们可以找到一套完备的函数,它们同时是P 和H 的本征态。可以找到薛定谔方程的解,它们或者是交换对称的(本征值为+1)或者是交换反对称的(本征值为-1):
ψ (r1 ,r2) = ±ψ (r2 ,r1 ).
以上为书上的内容,这里有两点疑问。
1.怎么看出哈密顿算符和交换算符是对易的,仅仅是因为H的交换对称吗?别说波函数使他们共同的本征矢,那是得到他们对易后的结论。、
2.[P,H]  ψ (r1 ,r2)=0
PH ψ (r1 ,r2)-HP ψ (r1 ,r2)=(PH) ψ (r1 ,r2)-Hψ (r2 ,r1)=0
PH=H
得到 ψ (r1 ,r2)=ψ (r2 ,r1)  只能得到对称的,得不到反对称的,哪里错了?
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Fredette

新虫 (初入文坛)

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2楼: Originally posted by yuankanxue at 2012-03-29 19:51:07:
1.“如果两个粒子是全同的,则哈密顿算符对它们也是可交换的,这样,P 和H 是相互对易的可观测量”
2. 在“PH ψ (r1 ,r2)”中你没有对H表达式中的r1和r2作交换。

H(r1 ,r2)=H (r2 ,r1)交换过后一个样啊?有人说波函数的对称性要求不是由于[P,H] = 0 所加之的
4楼2012-03-30 08:40:32
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Fredette

新虫 (初入文坛)

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5楼: Originally posted by yuankanxue at 2012-03-30 10:37:04:
交换后当然不一样了,要不然怎么会有两个本征值呢?交换后会产生一个常系数,但是对于波函数是没有影响的,所以是符合条件的。经过两次交换后,就得到原波函数和该系数的平方,于是就得到了本征值1和-1.

是吗?对于全同粒子m1=m2,V(r1,r2)=V(r2,r1)哈密顿是交换对称的,对于波函数交换后才会产生
ψ (r1 ,r2)=C ψ (r2 ,r1),C=1或-1  不过谢谢你的回答
6楼2012-03-30 18:13:40
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Fredette

新虫 (初入文坛)

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8楼: Originally posted by walk1997 at 2012-03-30 19:01:22:
个人感觉,不知对否
1. (1) 对非相对论下的量子多体系统而言,可以从H的具体形式可以看到H的交换对称性。(2)在普遍的情况下,P算符把Hilbert空间分出2个子空间,一为对称的空间,另一为反对称的(其它的还有混 ...

第二点基本同意,的确是P(H ψ (r1 ,r2)),不满足结合律,但是应该存在大P小P之分,只需要对括号里面所有的对象都交换坐标。
我第二点想得到波函数交换对称性的出发点好像就错了,如果得到P和H对易的话,直接用P作用于薛定谔方程两端就可以了
PH (r1 ,r2) ψ (r1 ,r2)-H (r1 ,r2)P ψ (r1 ,r2)
=H (r2 ,r1) ψ (r2 ,r1)-H (r1 ,r2) ψ (r2 ,r1)
=0
[P,H]=0 反倒可以证明PH对易
9楼2012-04-01 20:40:45
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Fredette

新虫 (初入文坛)

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10楼: Originally posted by walk1997 at 2012-04-01 21:12:02:
交换的不仅仅是 r1和r2,是 1和2
波函数(态)只能是反对称的或者对称的 比P和H是对易的这一条件要强。
前者意味着(源于)P和所有可观测量算符对易,
后者保证这样的物理态(全对称或全反对称性)在时间演化中 ...

交换两个粒子的量子态总对了吧.....
11楼2012-04-02 17:39:26
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