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克萊佈施-戈爾丹係數


克萊佈施-戈爾丹係數是用於積分三個球諧函式乘積的數學符號。克萊佈施-戈爾丹係數通常出現在量子力學中涉及角動量加法的應用中。如果需要多於三個球諧函式的乘積,則使用稱為維格納 6j 符號維格納 9j 符號的推廣。

克萊佈施-戈爾丹係數有多種寫法,如 C_(m_1m_2)^j, C_(m_1m_2m)^(j_1j_2j), (j_1j_2m_1m_2|j_1j_2jm), 或 <j_1j_2m_1m_2|j_1j_2jm>。克萊佈施-戈爾丹係數在 Wolfram 語言中實現為ClebschGordan[{j1, m1}, {j2, m2}, {j, m}].

克萊佈施-戈爾丹係數由下式定義

 Psi_(JM)=sum_(M=M_1+M_2)C_(M_1M_2)^JPsi_(M_1M_2),
(1)

其中 J=J_1+J_2,並滿足

 (j_1j_2m_1m_2|j_1j_2jm)=0
(2)

對於 m_1+m_2!=m

在解釋克萊佈施-戈爾丹係數的解析表示時需要謹慎,因為這些係數僅在零測度集上定義。因此,“通用”符號公式可能在某些情況下(如果存在)不成立。例如,ClebschGordan[{1, 0}, {j2, 0}, {2, 0}] 的計算結果是一個“通用”正確的表示式,但不適用於特殊情況 j_2=1,而ClebschGordan[{1, 0}, {1, 0}, {2, 0}] 的計算結果為正確的值 sqrt(2/3)

係數受限於 (j_1,j_2,j) 為正整數或半整數,j_1+j_2+j 為整數,(m_1,m_2,m) 為正或負整數或半整數,

j_1+j_2-j>=0
(3)
j_1-j_2+j>=0
(4)
-j_1+j_2+j>=0,
(5)

以及 -|j_1|<=m_1<=|j_1|-|j_2|<=m_2<=|j_2|,和 -|j|<=m<=|j| (Abramowitz 和 Stegun 1972, p. 1006)。此外,透過使用對稱關係,係數始終可以放入標準形式 j_1<j_2<jm>=0

克萊佈施-戈爾丹係數有時使用相關的 拉卡 V 係數表示,

 V(j_1j_2j;m_1m_2m)
(6)

維格納 3j 符號。三者之間的聯絡是

 (j_1j_2m_1m_2|j_1j_2jm)=(-1)^(m+j_1-j_2)sqrt(2j+1)(j_1 j_2 j; m_1 m_2 -m)
(7)
 (j_1j_2m_1m_2|j_1j_2jm)=(-1)^(j+m)sqrt(2j+1)V(j_1j_2j;m_1m_2-m)
(8)
 V(j_1j_2j;m_1m_2m)=(-1)^(-j_1+j_2+j)(j_1 j_2 j_1; m_2 m_1 m_2).
(9)

它們具有對稱性

 (j_1j_2m_1m_2|j_1j_2jm)=(-1)^(j_1+j_2-j)(j_2j_1m_2m_1|j_2j_1jm),
(10)

並服從正交關係

 sum_(j,m)(j_1j_2m_1m_2|j_1j_2jm)(j_1j_2jm|j_1j_2m_1^'m_2^')=delta_(m_1m_1^')delta_(m_2m_2^')
(11)
 sum_(m_1,m_2)(j_1j_2m_1m_2|j_1j_2jm)(j_1j_2j^'m^'|j_1j_2m_1m_2)=delta_(jj^')delta_(mm^').
(12)

另請參閱

拉卡 V 係數, 拉卡 W 係數, 維格納 3j 符號, 維格納 6j 符號, 維格納 9j 符號

相關的 Wolfram 站點

http://functions.wolfram.com/HypergeometricFunctions/ClebschGordan/

使用 探索

參考文獻

Abramowitz, M. 和 Stegun, I. A. (編). "向量加法系數." §27.9 在 數學函式手冊,包含公式、圖表和數學表格,第 9 版. 紐約: Dover, pp. 1006-1010, 1972.Cohen-Tannoudji, C.; Diu, B.; 和 Laloë, F. "克萊佈施-戈爾丹係數." 補遺 B_X量子力學,卷 2. 紐約: Wiley, pp. 1035-1047, 1977.Condon, E. U. 和 Shortley, G. §3.6-3.14 在 原子光譜理論. 劍橋,英國: Cambridge University Press, pp. 56-78, 1951.Fano, U. 和 Fano, L. 原子和分子的基礎物理學. 紐約: Wiley, p. 240, 1959.Messiah, A. "克萊佈施-戈爾丹 (C.-G.) 係數和 '3j' 符號." 附錄 C.I 在 量子力學,卷 2. 阿姆斯特丹,荷蘭: North-Holland, pp. 1054-1060, 1962.Rose, M. E. 角動量基本理論. 紐約: Dover, 1995.Shore, B. W. 和 Menzel, D. H. "耦合和克萊佈施-戈爾丹係數." §6.2 在 原子光譜原理. 紐約: Wiley, pp. 268-276, 1968.Sobel'man, I. I. "角動量." 第 4 章 在 原子光譜和輻射躍遷,第 2 版. 柏林: Springer-Verlag, 1992.

在 上被引用

克萊佈施-戈爾丹係數

請引用為

Weisstein, Eric W. "克萊佈施-戈爾丹係數." 來源於 --一個 資源. https://mathworld.tw/Clebsch-GordanCoefficient.html

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