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§5.5 常用表象及其变换

    在量子力学中,坐标、动量和能量表象是常用的表象。其中坐标和动量表象是连续谱表象,与束缚态有关的能量表象为分立谱表象。不失一般性,下面以一维问题为例说明有关表象。

1.           坐标表象

算符 的本征值为 。考虑到

              

在自身表象中, 的矩阵元为

               (5.5.1)

这里 是行指标, 是列指标。 是对角矩阵。

 对波函数(一列矩阵)的作用(矩阵相乘,求和化为积分)是

                       (5.5.2)

可见,在自身表象中, 对波函数的作用简化为用其本征值乘这个态矢相应的分量,正如我们所熟悉的那样。这个性质对于其它力学量表象也成立,因为力学量在其自身表象中必是对角的。

坐标表象中动量算符的矩阵元是

      (5.5.3)

这一算符对波函数作用为

  (5.5.4)

即,在坐标表象中,动量算符对波函数作用简化为对波函数的微商。

在坐标表象中,作为 函数的算符的矩阵形式可由 的矩阵相乘得到。例如

            (5.5.5)

       (5.5.6)

由狄拉克符号形式的薛定锷方程导出坐标表象的薛定锷方程

  (5.5.7)

推导中用到了动量本征矢在坐标表象中的波函数

 

动能算符在 表象中的矩阵形式是

                   (5.5.8)

推导中将其作用于波函数,即完成对 的积分后(相当于完成矩阵乘法),就得到了熟悉的动能算符在 表象中的微商形式

 

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