二、全同粒子体系的波函数 泡利原理

1、两个全同粒子体系的波函数

 

不考虑相互作用时

                        (1)

 

                    (2)

 

当第一个粒子处于第态,第二个粒子处于第态,体系的能量

波函数

                       (3)

 

                      (4)

若将,则

 

而能量的本征值仍为

 

3)、(5)对应于同一个E的不同的本征函数。E是简并的称交奂简并。

时,(3)、(5)为对称函数, 时,即不对称也不反对称。

 

 

 

归一化后

                      (6)

 

    对于两个弗米子,由 描写,当两个弗米子处于同一状态时,即时,由(6  ,即两个弗米子处于同一状态的几率为0,也就是说,两个弗米子不可能处于同一个状态,这是泡利原理在两粒子体系中的表述。

 

    如果两粒子间的相互作用不能忽略,则体系的定态波函数

 

    

即不能这与成单粒子波函数 的乘积形式,但仍成立。交换简并仍成立,体系的波函数仍可按(6)对称化。

 

2N个全同粒子体系的波函数

 

N个全同粒子,无相互作用

 

P表示N个粒子的某一种排列。

 

玻色子:

 

弗米子:

 

 

    若 ,这表明不能有两个或两个以上的全同费米子处于同一状态——泡利不相容原理。