例题8.7
一个自旋为 、磁矩为
的粒子处于如下弱旋转磁场中
粒子与磁场的作用为 。若粒子开始处于
的状态,讨论跃迁情况并计算跃迁几率。
解:设粒子所处的初态为 ,末态为
,
由 到
的跃迁几率振幅为
(1)
其中,
(2)
由于 只与自旋变量有关,所以它不引起量子数
的改变。并且,只有(2)式的第一项使得初态变为
,而第三项只能使能级产生移动。其跃迁几率为
(3)
而
(4)
将上式代入(3)式,得到
(5)
例题8.8宽为 的一维无限深势阱内有两个质量均为
的无自旋的粒子,其相互作用势为
,计算基态能量,精确到
的一次项。
解:先不考虑 势,则二粒子在无限深势阱
中运动,其哈密顿为
据无限深势阱结果,有
基态,
考虑
势,基态能量修正到一级近似,
例题8.9求线性谐振子偶极跃迁的选择定则。
解:在只考虑电场作用,即,偶极近似的情况下, 。跃迁几率
与矩阵元
成正比。
在线性谐振子的情况下,利用
得
可见,要使 ,必须
或
由此得
此即线性谐振子偶极跃迁的选择定则。