3.6 狄拉克标记 Dirac notation

https://www.youtube.com/watch?v=AO5OQUJGF-g&list=PL65jGfVh1ilueHVVsuCxNXoxrLI3OZAPI&index=40

前言

总结狄拉克标记,大大简化了量子力学的表示方法。

1.态的表示方法

  • 以连续和不连续波函数为例,以及对应的傅立叶变换。
    还记得傅立叶变换原则吗?通解乘以某态的共轭
    \begin{array}{llll} \hline \psi(x) & 傅立叶:\phi(p) & \psi & 傅立叶:c_n \\ \hline \psi(x) = \int_{-\infty}^{\infty} \phi(p) \frac 1{\sqrt{2 \pi \hbar}} e^{\frac{ipx}{\hbar}} dp & \phi(p) = \int \frac 1{\sqrt{2 \pi \hbar}} e^{\frac{-ipx}{\hbar}} \psi(x) dx & \psi(x) = \sum_n c_n \psi_n (x) & c_n = \sum_n \psi^*_n \psi_x \\ \psi(x) = \langle x|\psi \rangle & \phi(p) = \langle p|\psi \rangle & \psi(x) = c_n |\psi_n(x) \rangle & c_n = \langle \psi_n | \psi \rangle \\ \hline \end{array}

2.描述算符

  • 假设两个基矢如下:

  • 他们之间有如下关系:

  • 将带入上式:



  • 所以最后得到了:

3.正交和完备性

  • 证明
    设投影算符为
  • 根据基矢的定义:

4. 举例

假设有两个态,求每一个基矢。

  • 根据正交归一性

  • 所以

这样就可以得到矩阵:

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