证明下面算子等式 其中A,B为算符,β,λ为实数.
证明下面算子等式
其中A,B为算符,β,λ为实数.
证明下面算子等式
其中A,B为算符,β,λ为实数.
第1题
众所周知,质量m,电荷q的粒子处于状态ψ(r)时,空间各处的电荷密度及电流密度为
ρ(r)=qψ*(r)ψ(r) (1)
(2)
今引入电荷密度算符及电流密度算符
(3)
(4)
其中为动量算符,
(5)
试解释算符和的意义,并证明它们的平均值就是式(1)和(2).再将结果推广到有磁场的情形.
第3题
设H为Hilbert空间,T:D(T)H→H是对称算子,且(T-λI)-H,其中λ∈,I为恒等算子.证明T是自共轭算子.
第4题
设J为角动量算符,A为矢量算符,满足关系
[Jα,Aβ]=iεαβγAr(取h=1) (1)
即
[Jx,Ax]=0,[Jx,Ay]=iAz等等.
(a)计算A×J+J×A
(b)计算[J,J·A],[J2,A]
(c)证明J×(J×A)=(J·A)J-J2A+iJ×A
(A×J)×J=J(A·J)-AJ2+iA×J
(d)证明[J2,[J2,A]]=2(J2A+AJ2)-4J(J·A)
第5题
从谐振子升、降算符的基本对易关系
[a,a+]=1 (1)
出发,证明
(2)
(λ为参数)对于λ>0,计算
进而讨论算符a+a的本征值谱.
第6题
设X是Banach空间,T是X上线性紧算子,g在中开圆盘Br={z∈:|z|<r}上解析,且g(0)=0,σ(T)Br.证明g(T)也是线性紧算子
第7题
氢原子下述径向方程式,取,势函数V=-1/r)
可改写成
其中λl=-2E,.令
,
试证明
A-(l+1)A+(l)=D(l)-1/(l+1)2,A+(l-1)A-(l)=D(l)-1/l2,(l>0),
以及
D(l)[A+(l-1)χl-1]=λl-1[A+(l-1)χl-1],
D(l)[A-(l+1)χl+1]=λl+1[A-(l+1)χl+1].
由此阐明A+和A-算符的作用是使角动量l增、l减1,但保持能量E不变.
第8题
证明Banach空间X上的微分方程
的解可表为x(t)=Ttx0+Tt-sf(s)ds,其中x(t):[0,∞)→X具有一阶连续导数,A是X上的闭线性算子,f:[0,∞)→X是连续的.