量子高手请进(一维谐振子)
量子高手请进(一维谐振子)三维空间中我们用四个量子数确定一个态 n,l,m,s对于一维harmonic oscillator是否只用n,s就能确定,还是根本没有s(一维似乎没有自旋的概念),只有n. 如果只有n,还能不能容纳电子? 如何计算density of states?能举个例子么?
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自旋是一种内禀自由度,与空间的维度无关,所以即使在一维的情况下,仍然需考虑电子的自旋。态密度(即单位能量间隔内所包含的量子态的数目)等于2/(hf)其中,h为普朗克常量,f为谐振子的频率,2源于电子自旋为1/2。至于推导,几乎所有量子力学教材都会讲,随便拎一本就能找到。 再问: 谢谢,你说的和我自己推导的一样。但是书上没有写一维空间内的情况。咱们的理解都是基于三维空间内的一维势阱,我想问一维空间或者二维空间(是空间维度不是势阱的维度)内是否还有自旋,如果有怎么定义? 再答: 这个问题我没法儿回答你,因为我也没算过,也没在哪本儿书上见到过。我只能给你提供一点儿信息:不同维度空间的空间变换群都有其独特性(比如说1/2自旋的存在就很可能明显地依赖于洛伦兹群的群结构,当然,我也没算过,所以不敢下定论。)所以我们不能想当然的将从四维时空中得到的结论推广到二维时空。当然,如果你懂群表示理论的话可以自己试着算一下,看看二维时空中的"自旋"会是怎样一种形式。再问: 非常感谢。能不能给个联系方式,以后有问题再请教。我做光学试验的,理论有的还不太扎实。
最新回答共有2条回答
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2026-03-31 00:17:57背后的冰棍
回复自旋是一种内禀自由度,与空间的维度无关,所以即使在一维的情况下,仍然需考虑电子的自旋。态密度(即单位能量间隔内所包含的量子态的数目)等于2/(hf)其中,h为普朗克常量,f为谐振子的频率,2源于电子自旋为1/2。至于推导,几乎所有量子力学教材都会讲,随便拎一本就能找到。 再问: 谢谢,你说的和我自己推导的一样。但是书上没有写一维空间内的情况。咱们的理解都是基于三维空间内的一维势阱,我想问一维空间或者二维空间(是空间维度不是势阱的维度)内是否还有自旋,如果有怎么定义? 再答: 这个问题我没法儿回答你,因为我也没算过,也没在哪本儿书上见到过。我只能给你提供一点儿信息:不同维度空间的空间变换群都有其独特性(比如说1/2自旋的存在就很可能明显地依赖于洛伦兹群的群结构,当然,我也没算过,所以不敢下定论。)所以我们不能想当然的将从四维时空中得到的结论推广到二维时空。当然,如果你懂群表示理论的话可以自己试着算一下,看看二维时空中的"自旋"会是怎样一种形式。再问: 非常感谢。能不能给个联系方式,以后有问题再请教。我做光学试验的,理论有的还不太扎实。
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