第六?/p>
全同粒子体系
6.1
全同粒子体系
之前所讨论的问题都是单粒子问题?/p>
在自然界中经常碰到由多个粒子所组成
的体系,
称为多粒子体系,
这些体系或者由非全同粒子构成或者由全同粒子构成?/p>
而我们关注是由全同粒子构成的体系?/p>
首先研究由全同粒子组成的多粒子体系的
特性?/p>
1
、全同粒?/p>
我们称质?/p>
m
?/p>
电荷
q
?/p>
磁矩
M
?/p>
自旋
S
等固有属性完全相同的微观粒子?/p>
全同粒子。其中,固有属性又叫内禀属性,如所有的电子,所有的质子系都是全
同粒子系?/p>
在相同的物理条件下,
全同粒子体系中的全同粒子的行为应该是相同
的?/p>
全同粒子体系有个重要的特点,就是我们量子力学?/p>
5
个基本假设给出的?/p>
2
、量子力学基本假?/p>
全同性原理假设(不能由量子力学中的基本假设推出)
:全同粒子具有不?/p>
区分性,交换任何两个粒子不引起体系物理状态的改变?/p>
(不可区分性与交换?/p>
变性)
量子力学中,
粒子的状态是用波函数来描述的?/p>
如果描述两个粒子的波没有
重叠,例如:把两个粒子分别置于两个不同的容器中,自然可以区分哪个?/p>
1
粒子,哪个是
2
粒子;但如果描述两个粒子的波发生重叠,例如:氢原子中的两
个电子,
这两个全同电子就无法区分了,
因为一切测量结果都不会因为交换而有
所改变?/p>
由于全同粒子的不可区分性,
每个粒子都是处于完全相同的状态,
所?/p>
交换任何两个全同粒子并不形成新的状态?/p>
在自然界中,
实际出现的状态,
只是
那些交换不变的态,
其余的态实际都不存在,
由全同性原理假设出发,
可以得到
全同粒子体系的一些重要性?/p>
3
、全同粒子体?/p>
ˆ
H
算符的交换不变?/p>
粒子不可区分?/p>
单体算符形式一样?/p>
在量子力学情况下?/p>
微观粒子不存在严