(8)
由此可见,对于有的问题可以通过坐标变换直接得到其本征解,从而,避免求解复杂的本征方程。
例题3.5 在 平面上,质量分别为
和
的两个质点,用长度为
的无质量的棒将其连接,构成所谓的刚性平面转子。求其能量本征值及其相应的波函数。
解:平面转子的定态薛定谔方程为
(1)
令
(2)
引入质心坐标 和相对坐标
(3)
质心质量
与折合质量
分别为
(4)
方程(1)可以分离为质心运动与相对运动两个方程,即
(5)
(6)
若取质心运动的能量为能量零点,则只需求解平面转子相对运动满足的本征方程(6)式即可。由于相对坐标 的长度不变,故有
(7)
于是,(6)式可以改写成