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書記が物理やるだけ#231 角運動量の合成

    角運動量の合成について,電子スピンを中心に見ていく。


    問題


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    説明

    量子力学において,軌道運動とスピンの回転の間で相互作用を起こし,合わさったものが角運動量として現れる。

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    クレブシュ–ゴルダン係数は,合成状態を展開するときに出てくる係数である。

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    解答

    角運動量の合成について練習。直積状態と合成状態の個数について確認していく。

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    ここでは2つの電子スピンの合成について考える。合成状態の計算には昇降演算子を用いる。

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    これらの結果からクレブシュ–ゴルダン係数が直ちに得られる。

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    LS結合を考えると,エネルギー分裂を示すことができる。

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