Моменты импульса (угловые моменты). Часть вторая презентация

Лекция № 7 2 Момент импульса: Квантование момента импульса: Решением уравнения: ψ=L2ψ Собств. знач. L L=ћ l=0,1,…,n-1

Слайд 1Лекция № 7
Моменты импульса (угловые моменты)

Часть вторая 3

курс ХТФ

Русакова Н.П.


Слайд 2Лекция № 7
2
Момент импульса:

Квантование момента импульса:

Решением
уравнения:

ψ=L2ψ
Собств. знач. L L=ћ
l=0,1,…,n-1

Слайд 3Лекция № 7
3
Спин – собственный момент количества движения (механический момент) ēē

– Ps, в дальнейшем → S
Квантование S ēē (собственные значения оператора) Sz = msћ ms = ± ћ

Слайд 4Лекция № 7
4
Орбитальный и спиновый моменты ē входят в момент импульса

атома
Добавление магнитного момента ядра позволяет найти магнитный момент атома

Lz=mћ

Квантование М:
m = 0, ±1, ±2, ±l

Слайд 5Лекция № 7
5
Полный момент импульса молекулы. Зачем??
Основная характеристика молекулы –

полная энергия:
Ĥψ = Еψ
Е = T + U = Tt + Tr + Tv + Uen + Unn + Uee

внешние силы внутренние силы
T = Tt + Tr + Tv T =
Классич. мех.:



Мера мех. движения тела


Слайд 66
Полный импульс системы материальных точек:


Одновременное значение могут иметь:

и одна из проекций оператора импульса на оси. Две остальные остаются неопределёнными. Поэтому вектор момента импульса не имеет определённого направления и не может быть изображён (как в классической мех.).
Инерция I
-Это явление сохранения покоя или сохранения ско- рости прямолинейного равномерного движения при компенсации (или отсутствии) внешних воздействий
Для расчёта I вводят инерциальную систему отсчёта

Лекция № 7


Слайд 7Лекция № 7
7
Момент инерции молекулы:

Для того, чтобы правильно отобразить vi импульса

в мол. используют понятие угловой скорости: vi=ω·ri
T =

Матричная форма для Т

Слайд 8Лекция № 7
8
В системе центра масс угловая скорость и момент инерции

записываются в виде матриц:
ω задается ко- и контрвариантным способом
I – тензором второго ранга

Слайд 9Лекция № 7
9
Матрица тензора момента инерции состоит из компонент центробежных моментов

I=
Она является матрицей интег- ралов по элементу массы:

Слайд 10Лекция № 7
10
Преобразование тензора момента инерции:
Если правильно выбрать расположение осей системы

координат центра масс, то можно получить диагональ-ную матрицу тензора момента инерции. Для этого:
1. Через начало координат проводится бесконечное количество прямых во
всевозможных направлениях:


Слайд 11Лекция № 7
11
Преобразование тензора момента инерции:
2. На прямых откладываются отрезки длиной
3.

Из них получается поверхность


Эллипсоид энергии (ЭЭ) - уравнение поверхности: суммирование инерций всех точек по координатам

ЭЭ, расположенный в центре масс молекулы – центральный эллипсоид энергии

Слайд 12Лекция № 7
12
Эллипсоид энергии
В ЭЭ выбираются три взаимно перпендикулярные оси таким

образом, чтобы недиагональные элементы мат-рицы тензора момента инерции (содержащие произ-ведение координат) обращались в нуль:



В этих осях ЭЭ получается единичную диагональную мат- рицу тензора момента инерции


Слайд 13Лекция № 7
13
Эллипсоид энергии
Оси ЭЭ, при которых

главные оси тензора момента инерции:

a, b, c.
диагональные компоненты матрицы Iaa, Ibb, Icc – главные моменты инерции молекулы

Слайд 14Потенциальная энергия: U = Uen + Unn + Uee

Для атома

Н:

Для многоэлектронных атомов:



U = Uэф + Uвал =
= Uэф + (Uen + Unn + Uee)вал

Лекция № 7

14


Слайд 15Лекция № 7
15
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!


Слайд 16Задание на усвоение
Кинетическая энергия системы

Через какую физическую величину можно связать инерцию

с импульсом в квантовой механике?

Тензор момента инерции в системе центра масс

Тензор момента инерции в системе главных осей

Фамилия, Имя

16


Слайд 17Лекция № 7
16


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика