Wednesday, December 10, 2014

体系的内禀时间是各能级跃迁的特征时间(主要是邻近能级之间); 绝热微扰在该时间尺度内变化又足够的小, 持续时间足够的长


  特例之二 —— 绝热微扰

一种扰动,如果以十分缓慢的方式加于体系上。就是说,这种扰动相对于体系跃迁过程的内禀时间尺度而言,持续时间足够的长,而在该时间尺度内变化又足够的小,就称这种扰动为绝热扰动。这里,体系的内禀时间是各能级跃迁的特征时间(主要是邻近能级之间)。在绝热扰动下,处于无简并定态的体系,在变化过程中将处于准稳定平衡状态,体系的无量纲量子数将保持不变。常微扰结果也说明,在绝热微扰时,无简并定态的体系仍将留在该态上[1]           



[1] 这里是指扰动前后系统的哈密顿量不变的情况。参见:朗道,非相对论量子力学,上册,第179页。如果散射前后系统的哈密顿量改变,则这里的结论须作推广。
 
 
 
 
3,        特例之二 —— 绝热微扰
一种扰动,如果以十分缓慢的方式加于体系上。就是说,这种扰动相对于体系跃迁过程的内禀时间尺度而言,持续时间足够的长,而在该时间尺度内变化又足够的小,就称这种扰动为绝热扰动。这里,体系的内禀时间是各能级跃迁的特征时间(主要是邻近能级之间)。在绝热扰动下,处于无简并定态的体系,在变化过程中将处于准稳定平衡状态,体系的无量纲量子数将保持不变。常微扰结果也说明,在绝热微扰时,无简并定态的体系仍将留在该态上[1]           
绝热微扰Sudden微扰虽然同属于不撤除微扰,但情况完全相反这时微扰以十分缓慢的方式从起渐浸地施加到体系上,直到时刻全部加上,不再撤除。为形象地描述这种变化,引入绝热因子),将哈密顿量写为
                                      11.40
这就是说,在的初始时刻,系统处于的一个定态
                       
随即在整个演化过程中,以足够缓慢的速度加入,时刻成为
                     
直到时刻全部加上,成为的一个定态
                       


[1] 这里是指扰动前后系统的哈密顿量不变的情况。参见:朗道,非相对论量子力学,上册,第179页。如果散射前后系统的哈密顿量改变,则这里的结论须作推广。
 
受激氢原子的光电效应
上面的跃迁过程是针对电子初、末态均为分立态的情况,这就是通常原子受辐射场激发(或退激发)的情况。但实际上也存在原子被辐射场所电离的光电效应。这时电子的末态在渐近意义下为自由状态。
 
 

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