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§4 练习2

是否为厄米算符的通常判别方法

1、利用厄米算符的定义直接进行判别

1  证明动量 分量算符 是厄米算符。

   证明:

    (4'.1.4)

上式最后一步成立是有条件的:要求 中至少有一个满足在无穷远处为零的条件。如果 两者皆不满足在无穷远处为零的条件,那么,考虑都是单色平面波的情况,即

                   (4'.1.5)

                  (4'.1.6)

分别计算

       

 与

          

得到

         (4'.1.7)

     (4'.1.8)

利用 函数的性质

                                           (4'.1.9)

可知

           (4'.1.10)

说明即使 两者都是单色平面波,算符 也是厄米算符。对于 都是有限单色平面波组合的情况同样可以证明 是厄米算符。同理可以证明算符 也是厄米算符。

    可以证明,实函数算符必为厄米算符;两个厄米算符之和仍为厄米算符。但是对于两个厄米算符的乘积,容易证明当且仅当它们彼此对易时,它们之积才是厄米算符。

2、利用自共轭条件来判断

3  算符 是厄米算符。

证明:     

        

另外,任意线性算符 总可以写成两个厄米算符的组合

                        (4'.1.11)

其中厄米算符 分别为

                  (4'.1.12)

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