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狄拉克方程与电子自旋(2)

时间:2020-08-21 17:01来源:毕业论文
2 狄拉克方程源自:751`!论~文网www.751com.cn 2.1 狄拉克方程 KG方程当中有着负概率问题的困难,人们认为它是由于对时间的二阶偏导导致的。为了解决这个问题

2  狄拉克方程源'自:751`!论~文'网www.751com.cn

2.1 狄拉克方程

   KG方程当中有着负概率问题的困难,人们认为它是由于对时间的二阶偏导导致的。为了解决这个问题,狄拉克根据粒子的能量动量关系 :

                                                       (2.1)

将其算符化,这样可以将对时间的二阶偏导规避掉,但是,上式却含有非线性的开方运算,并不能够符合线性算符的要求。狄拉克凭借其深厚的数学造诣,在形式上给出了这个开方的结果 :

                                                        (2.2)

其中的 和 不是普通的常数,分别为矢量算符与标量算符。显然 ,由式(2.2)定义的能量算符 是一个线性算符。   

利用算符化规则,由式(2.2)立刻得到自由粒子满足的狄拉克方程            (2.3)

式中的哈密顿算符为:            (2.4)  

     类似于薛定谔方程的建立过程中所做的假设,认为即使粒子处于势场 中,狄拉克方程也是成立的,只不过其中的哈密顿算符变成

                                                      (2.5)

这时的狄拉克方程为势场中粒子满足的狄拉克方程。

     狄拉克方程是一个关于时间的一阶微分方程,由于它在形式上与薛定谔方程 类似,所以,它有可能克服负概率的困难。通常将满足狄拉克方程的粒子称之为狄拉克粒子。

狄拉克方程与电子自旋(2):http://www.751com.cn/wuli/lunwen_58813.html
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