Antes de hacer esta pregunta, debo incluir algunos antecedentes necesarios de la siguiente manera para que la pregunta tenga sentido:
En un tratamiento mecánico cuántico simple del hidrógeno, todos los estados con el mismo valor del número cuántico principal son degenerados ya que tienen la misma energía. La degeneración total de todos los estados con un valor dado de es y esto se puede mostrar de la siguiente manera:
Primero, consideremos (principalmente como referencia) los números cuánticos relevantes para el hidrógeno en este problema:
: Número cuántico principal ( ; valores enteros)
: Número cuántico del momento angular orbital ( ; valores enteros)
: número cuántico magnético ( ; valores enteros)
: Número cuántico de proyección de espín ( ; para nuestro caso )
La tabla para los números cuánticos permitidos son:
En la tabla anterior, puede ver fácilmente que para un determinado la suma de los asociados valores para cada uno daré . O escrito de manera más compacta ya que cada tiene valores para :
Ahora observamos que hay dos valores posibles para (que no me molesté en poner en la tabla porque es tedioso) así que multiplicamos la expresión anterior por para obtener la respuesta de .
Lo anterior se hizo en el sin considerar el acoplamiento Spin-Orbit. Cuando se tiene en cuenta el acoplamiento espín-órbita, cada , estado da lugar a dos niveles con momento angular total
Muestre que el número total de estados con los mismos valores de y no ha cambiado Esto ilustra el punto general de que volver a acoplar los momentos angulares nunca cambia el número total de estados disponibles.
Primero citaré la solución a esto y luego explicaré qué parte no entiendo:
El estado tiene una degeneración de . Cuando se divide en dos estados con y , las degeneraciones de estos estados son , por lo que la degeneración total sigue siendo . Como esto se cumple para cada valor de , se cumple para el conjunto completo de estados que tienen el mismo valor de .
En primer lugar, entiendo por qué el estado tiene una degeneración de , esto se debe a que hay dos valores posibles de para una dada y hay valores de que se multiplican para dar .
La parte de la solución que no entiendo está marcada en rojo.
Después de la el estado se divide en afirma por qué estos estados deben tener degeneraciones y ?
Dicho de otra manera; ¿Por qué no dividir como y por ejemplo, qué suma dar a la requerida o y ?
Me temo que me estoy perdiendo algo muy simple aquí.
Empecemos desde el principio entonces. y son vectores como cualquier otro, pero solo pueden tomar valores de longitud entera que llamamos y .
y son la proyección del vector en la dirección z por lo general. sólo puede tomar valores enteros de cuando el vector es paralelo a z pero en la dirección opuesta y a medida que gira gana +1 porque son solo números enteros (mecánica cuántica) cuando es ortogonal al eje z es entonces cuando es paralelo es . para que pueda tomar valores.
Por lo que entonces Se define como y es la proyección. puede tomar valores específicos dependiendo del ángulo entre estos dos vectores.
sí mismo tiene valores. Donde puedes reemplazar por su valor.
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ismasou
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