172§4.5狄拉克符号(Diracnotation)重点:用狄拉克符号表示量子力学规律难点:量子力学的规律和所用的表象无关,选取什么表象决定于讨论问题的方便性。量子力学中描写态和力学量可以不用具体表示,这种描写态和力学量的方式是Dirac最先引用的,故称为Dirac符号方法。Dirac符号方法的优点:(1)运算简捷;(2)不用在具体表象中讨论问题一、态的Dirac符号表示位形空间(三维)希尔伯特空间矢量是Rv态矢量是ψ矢量符号:“→”态矢量符号“”Rv的分量为:()zyxR,R,Rψ的分量是:(){}t,x'ψRv的直角表示:∑=++=iiizyxeRkRjRiRRvvvvv()()()∫−δψ=ψ'''dxxxt,xt,x1.刃矢和刁矢量子力学体系一切可能状态构成一抽象的线性空间,即希尔伯特空间。希尔伯特空间的矢量可用一个刃矢(又称ket矢量或右矢)表示,若要标志特殊的状态,则在其内标上某种记号(对于本征态,常将本征值或相应的量子数标在刃矢内)。173例如:ψ表示波函数ψ描写的状态;x′、p′分别表示本征值为x′、p′的xˆ、pˆ的本征态;nE或n表示能量的本征态;ml表示(2Lˆ,zLˆ)的共同本征态希尔伯特空间的共轭空间的矢量可用一个刁矢(又称bra矢量或左矢)表示。规定:A在Q表象中的分量是{}L,a,a21,A在Q表象中的分量是{}L,a,a21∗∗,即在同一表象中,同一态矢量A和A相应的分量互为共轭复数。例:ψ是ψ的共轭矢量,即对应的分量互为共轭复数。说明:a.ψ和ψ为两种性质不同的矢量,两者不能相加;b.,表示的是抽象的态矢量;未涉及具体表象,就像矢量用Rv表示一样2.标积的定义{}LL,a,,a,aAn21=;{}LL,b,,b,bBn21=定义:标积∑∗=nnnbaBA,即BA为刁矢A与刃矢B对应分量的积。说明:∑∗=nnnbaBA=∗∗∗=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∑ABbannn所以BA和AB互为共轭复数。1743.本征态的表示若力学量算符Fˆ的本征值的组成{}qn,λλ既有分立谱又有连续谱,则Fˆ的本征态可表示为{}q,n,其正交归一化条件为:x表象:()()mnnmdxxxδ=ψψ∫∗;()()()'qqqqdxxx'−δ=ψψ∫∗Dirac符号:mnnmδ=;()''qqqq−δ=说明:任何力学量算符Fˆ的全部本征函数组成完全系,则它的本征刃(刁)也组成一个完全系,即任一刃(刁)矢可按本征刃(刁)展开,这组刃(刁)称为Fˆ表象的基刃(或基刁)。例如:2Lˆ,zLˆ共同本征态()ϕθ,Yml(坐标表象),用Dirac符号表示为ml,其正交归一性为:''mm''m,m,δδ=llll(角动量表象)4.封闭性(a)连续谱情况:任何一态矢A在坐标表象中用波函数()t,x'Ψ描写,()Axt,x''=Ψ...