当前课程知识点:量子力学(上) > 第五章 量子力学中的对称性与守恒量 > 5.3 全同粒子系统波函数的交换对称性 > 5.3.2 全同粒子的不可区别性
现在我们考虑
多粒子体系的一种特殊情形
那就是这些体系中的粒子
是全同的粒子
所谓的全同粒子
就是质量、电荷、自旋等等
完全相同的粒子
质量、电荷、自旋这些性质
我们称之为粒子的
内在的性质
因为它们不因为
粒子状态的变化而变化
这样的全同粒子体系
在物理学的研究对象当中
事实上是很常见的
比如
我们考虑一个多电子原子
也就是说在原子核外边
有许多电子在运动
那么这些电子就是全同粒子
再比如说
一个固体样品中
有一些共有电子
在凝聚态物理里
也经常称为巡游电子
它们也是全同粒子
其它的粒子还包括
原子核里边的
许许多多的核子
处在同一个势场里的
许许多多的原子等等
所以对于全同粒子体系
全面写下的
哈密顿量算符中的
各个粒子的 m 都是一样的
坐标 q 也都有相同的构成
但是在量子力学里
全同粒子体系和
非全同粒子体系
有更深刻的区别
如果我们看一下
经典力学的情形
我们仍然可以面对一些
全同粒子
比如说
质量完全相同
但是即使在质量的意义上
不可能把两个粒子区别开
它们仍然是可以彼此区分的
因为它们各有自己的轨道
我们可以举一个
比较常见的打台球的例子
假设这个台球桌面上
只有红球
那么你从它们的
颜色、重量、半径等等
是没有办法把两个红球
区分开的
但是由于它们
各自都有自己的运动轨道
所以其实你还是永远可以
把其中的一个球叫做一号球
另外一个球叫做二号球
即使不把这号码写在上面
你也永远可以把它们区分开
但是在量子力学里
轨道失去了意义
因为粒子的状态
是用波函数描写的
如果两个粒子的波函数
在空间当中发生了重叠
我们就没办法区分
哪个叫做一号粒子
哪个叫做二号粒子
所以在量子力学里
我们有一个基本的原理
就是
全同粒子不可区别性原理
它说的是
当一个全同粒子体系中
各个粒子的波函数
有重叠的时候
这些全同粒子是不可区别的
-引言
--引言
-1.1 普朗克的光量子假说
-1.2 玻尔的原子结构模型
-1.3 德布罗意的物质波假说
-第一章 量子力学的历史渊源--第1周作业
-2.1波函数
-第二章 波函数与薛定谔方程--第2周作业
-2.2 薛定谔方程
-第二章 波函数与薛定谔方程--第3周作业
-3.1一维运动问题的一般分析
-第三章 一维势场中的粒子--第4周作业
-3.2 方势阱
-3.3 δ函数势阱
-第三章 一维势场中的粒子--第5周作业
-3.4 线性谐振子
-3.5 一维散射问题
-第三章 一维势场中的粒子--第6周作业
-*3.6 δ势的穿透
-*3.7 周期性势场中的能带结构
--第三章 一维势场中的粒子--第7周作业
-4.1 算符及其运算
-第四章 力学量用算符表示--第8周作业
-4.2 厄密算符的主要性质
-第四章 力学量用算符表示--第9周作业
-4.3 动量本征函数的归一化
-4.4 角动量算符的本征值和本征态
-第四章 力学量用算符表示--第10周作业
-5.1 量子力学中的守恒量
-5.2 对称性与守恒量
-第五章 量子力学中的对称性与守恒量--第11周作业
-5.3 全同粒子系统波函数的交换对称性
-*5.4 Schrödinger图画和Heisenberg图画
-第五章 量子力学中的对称性与守恒量--第12周作业
-6.1 中心力场中粒子运动的一般性质
-*6.2 球无限深势阱
-第六章 中心力场--第13周作业
-6.3 三维各向同性谐振子
-6.4 氢原子和类氢离子
-7.1 带电粒子在电磁场中的薛定谔方程
-*7.2 朗道能级
-*7.3 阿哈罗诺夫-博姆(Aharonov-Bohm)效应