例题8.2
两个自旋为 、固有磁矩分别为
和
的粒子,处于均匀磁场
中,若粒子之间的相互作用
可视为微扰,求体系能量的二级近似。其中,
为实常数。
解:体系的哈密顿算符为
(1)
其中,
(2)
(3)
在非耦合表象中,基底编号选为
(4)
这时,算符 是对角矩阵,其本征值就是对角元,即
(5)
显然,
的的解是无简并的,故可以直接利用无简并微扰论公式进行计算。
在
表象中,不为零的微扰算符矩阵元为
(6)
利用无简并微扰论公式,
(7)
得到近似到二级的能量本征值为
(8)
此问题的精确解可由下面行列式得到
(9)
考虑到(5),解(9)得
(10)
其二级近似与(8)式完全一致。