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    中心力场

§6.1  中心力场的一般描述

§6.1.1  径向方程

     所谓中心力场就是势能 仅与球坐标的径向坐标 有关,而与方向无关,另一方面,在球坐标中

                        (6.1.1)  

            

可见,轨道角动量是守恒量。中心力场中的单粒子体系只有三个自由度,所以力学量完备集可选为

    在中心力场中,质量为 的粒子满足的定态薛定谔方程是

                  (6.1.2)

上式中动能项可看作径向动能 和离心动能 之和,其中

 

称为径向动量。

 (6.1.2)可用分离变量法求解。令

                              (6.1.3)

再将上式代入(6.1.2)式,整理后得到    

于是,

                (6.1.4)

或写为

              (6.1.5)

                          (6.1.6)

其中, 为常数。(6.1.6)的解已经在第4章中给出,本征函数 就是球谐函数,且

                         (6.1.7)

由于,(6.1.6)式与势能的形式无关,是中心力场的共同特征,因此,对于一个具体的中心力场而言,只要求解(6.1.5)式即可。。

(6.1.11)式代入(6.1.9)式,得到

     (6.1.8)

若令

                                   (6.1.9)

(6.1.8)式变为

        (6.1.10)

此即中心力场的径向方程

 

 

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