结构推理 写出无自旋带电粒子在磁场中的Hamilton量。证明规范变换等价于波函数乘上因子。这个结果的意义是什么?考虑沿z轴均匀磁场H的情况,证明能级可写成 讨论波函数的特点(提示 利用规范)。
【正确答案】解 Hamilton量为 磁场为 方程为 作规范变换 与此同时,作相应的波函数变换 则由于 因此可得 这表明在规范变换下,方程不变,波函数仅差一相因子,系统有规范不变性。取规范 则。Hamilton量成为 因为 故力学量完全集可取为()。相应的本征态为 令则上式化为 这是一个谐振子方程,因此能级为 相应波函数为 能量公式中不出现(取值范围),故能级对为无穷简并的,同时对的正负方向也是简并的。
【答案解析】