题目
量子力学中的力学量用什么算符表示?为什么?力学量算符在自身表象中的矩阵是什么形 式?
量子力学中的力学量用什么算符表示?为什么?力学量算符在自身表象中的矩阵是什么形 式?
题目解答
答案
答:量子力学中表示力学量的算符都是厄密算符。 因为所有力学量的数值都是实数, 既然表示力学量的算符的本征值是这个力学量的可能值,因而表示力学量的算符,它的本征值必须是实数。力学量算符在自身表象中的矩阵是一个对角矩阵。
解析
步骤 1:力学量算符的定义
在量子力学中,力学量(如位置、动量、能量等)用算符表示。这些算符作用于波函数上,给出力学量的本征值和本征态。
步骤 2:力学量算符的性质
力学量算符必须是厄密算符,因为力学量的测量结果是实数。厄密算符的本征值是实数,这与力学量的测量结果相一致。
步骤 3:力学量算符在自身表象中的矩阵形式
在力学量算符的本征态表象中,力学量算符的矩阵表示是对角矩阵。对角线上的元素是力学量算符的本征值,非对角线元素为零。
在量子力学中,力学量(如位置、动量、能量等)用算符表示。这些算符作用于波函数上,给出力学量的本征值和本征态。
步骤 2:力学量算符的性质
力学量算符必须是厄密算符,因为力学量的测量结果是实数。厄密算符的本征值是实数,这与力学量的测量结果相一致。
步骤 3:力学量算符在自身表象中的矩阵形式
在力学量算符的本征态表象中,力学量算符的矩阵表示是对角矩阵。对角线上的元素是力学量算符的本征值,非对角线元素为零。