闭卷重建角动量代数复习的专属定义、三行推导、数值算例、算法与反例。
原子与分子物理 · 小纸条
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闭卷重建两个角动量相加的专属定义、三行推导、数值算例、算法与反例。
闭卷重建LS耦合与项符号的专属定义、三行推导、数值算例、算法与反例。
闭卷重建jj耦合的专属定义、三行推导、数值算例、算法与反例。
闭卷重建Wigner–Eckart 定理直觉的专属定义、三行推导、数值算例、算法与反例。
闭卷重建实验:Landé g 因子的专属定义、三行推导、数值算例、算法与反例。
闭卷重建实验:角动量三角条件的专属定义、三行推导、数值算例、算法与反例。
核心:j1⊗j2 分解为 J=|j1-j2|,…,j1+j2;耦合基与直积基由 Clebsch–Gordan 系数连接;算例/实验:手推两个自旋1/2的三重态与单重态,并核对交换对称性;反例:只背维数4不等于知道哪一态对称;相位约定也要统一。
核心:[J_i,J_j]=iħε_ijkJ_k,升降算符给 m→m±1 的系数 sqrt[j(j+1)-m(m±1)];算例/实验:从对易关系推导 J± 作用并检查最高权态终止;反例:m 是选定轴投影,不是角动量矢量的经典方向。
核心:重原子自旋轨道较强时每个电子先成 j_i,再耦合总 J;算例/实验:比较 p² 组态在 LS 与 jj 表象中的基,并说明同一物理空间的酉变换;反例:LS 与 jj 是极限表象,真实原子常处中间耦合。
核心:轻原子先合成总 L、S,再合成 J;项符号写 ²S+1L_J;算例/实验:由给定电子组态枚举允许 L,S,J 并使用 Pauli 限制;反例:同一组态的所有形式耦合结果未必都被反对称性允许。
核心:输入 L,S,J 输出 g_J,并验证 J=0 特判;算例/实验:测试 S态、P双重态、J=0和非法三角条件;反例:J=0公式分母为零但总磁矩需单独处理。
核心:张量算符矩阵元分成与 m 有关的几何 CG 因子和约化矩阵元,选择定则由几何部分给出;算例/实验:对矢量算符 k=1 推出 m' = m+q 与三角条件;反例:定理不给径向强度;约化矩阵元仍含具体动力学。
核心:输入 j1,j2,J 判断是否允许并检查半整数格点;算例/实验:覆盖边界、非法负值、奇偶格点与典型自旋耦合;反例:仅满足三角条件还未包含同粒子交换反对称限制。