作者biohazard4 (william birkin)
看板Physics
标题Re: [问题]请问算符是可以以矩阵形式表达的吗
时间Thu Apr 19 17:55:27 2007
※ 引述《AyeTemplar (桐思呢喃)》之铭言:※ 引述《mathfeel (mathfeel)》之铭言:
: ※ 引述《biohazard4 (william birkin)》之铭言:
先感谢~AyeTemplar mathfeel covari 三位大大的回文解释
也经过几天参考了各位的意见後与询问学长
而再今天询问教授後解决了我的大部分的困惑
1.AyeTemplar 大大说得很对
询问的学长有用量子力学方式导出来给我看 也发现有许多混淆的地方
+
2.这是我当初想导出 A = A 的式子 再A为厄密算符下 教授指出我导的式子里出现了错误
*^ * ^ * *^* *^+ *^
(∫φAφdx) = ∫(Aφ)φdx = ∫φAφdx = ∫φAφdx =∫φAφdx
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
这两个步骤不相等 因为算符式作用在需作用再函数上才有意义
所以不能取*再算符上
而
* +
∫(Aφ)φdx =∫φAφdx 为定义不能推导
所以我的多那一步骤导致了+ = *产生
3.之前说到曾仅言的量子力学导论 有打出 + = *
而教授说那应该是排版错误 所以也就没有争议了
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
所以算符是比较抽象的 不过可以找出以矩阵表示
但算符不等於矩阵
所以算符只是告诉我们如何对跟在她後面的量去做运算
再运算过程中没有改变
是我得到的结论 不知是否正确
不过很多还是需要再努力搞清楚
若觉得有奇怪的地方欢迎大家再提出来讨论
: : 有依些基本观念还不是很清楚
: : 想请问
: : 1. 厄密算符是不是与厄密矩阵一样
: : 只是算符用矩阵形式表达
: : ^ ^+ ^+ ^*
: : 2.厄密算符 A = A 而 A = A 只有以对角线对称下才成立
: : *^ * ^ * *^* *^+ *^
: : (∫φAφdx) = ∫(Aφ)φdx = ∫φAφdx = ∫φAφdx =∫φAφdx
: : 证明为real
: : ^* ^+ ^
: : 在最後三步骤里 A = A = A
: : 让我觉得很奇怪 所有的算符 取* 会等於自己吗
: : 因为动量算符取*就改变了
: : 所以有点矛盾
: : 不知有无算错
: : 请教大家一下
: ∫f (d/dx) g dx = f * g (@b) - ∫(df/dx)g dx
: f跟g都是平方可积,所以等号右边第一项等于0。
: 就是说运算符d/dx 是skew-symmetric:t(d/dx) = -d/dx。
: t 是 transpose的意思。
: 所以前面加个-i(或i)才是Hermitian:
: hc(-i d/dx)=t*(-i d/dx)=t(id/dx)=(-id/dx)
: (hc=Hermitian conjugate)
: 你发现了一个很好的问题
: 首先,Hermitian operator 确实是以 Hermitian matrix 来表示
: 这可以在线性代数和一些量子力学的书中找到
: 而且,你所举的例子 B 也是个 Hermitian matrix,只是B* =\= B
: 我之前读的时候,书中语意上都说:
: "The Hermitian adjoint of an operator is generally not
: equal to its complex conjugate"
: 而你亦找出最常见的例子:momentum operator
: 那问题是出在哪里?
: 问题是出在於写式子时因混用 dagger 与 complex conjugate 所造成误会与误用
: 举例:
: + + + +
: <β|A|α> = <β|.(A|α>) = [(<α|A ).|β>] = <α|A|β> ; if A = A
: 而书上都直接写 * (complex conjugate) 而不是 + (dagger)
: 若以式子来看,写成 complex conjugate 是不严谨的,
: 因为 operator、bra、ket 都没有转置
: 而这个式子勉强可以成立的原因是
: 当我们求一个 operator 在 basis {|Ψ>} 中的 matrix element 时
: <Ψm|A|Ψn> = <Ψn|A|Ψm>* = Amn*.δnm (δnm = δmn = 1 or 0 )
: 是指单一一个 matrix element Amn 而言
: 亦即我们只是利用这个式子来求出矩阵元素的值
: 而它们的位置是靠 δnm 来判断
: 故以上式来计算单一矩阵元素时,不需使用到转置
:
: 我想大部分人可能是因为受到书上 <β|A|α> = <α|A|β>* 这个式子所混淆
: + *
: 加上许多 operator 确实存在 A = A 这个特性
: 所以普遍以为对 operator 而言,Hermitain adjoint = complex comjugate
: 结论:
: 1.Hermitian operator 是以 Hermitian matrix 来表示,即使不在 eigenbasis 中
: 2.对 operator 而言,Hermitian "不一定等於" complex comjugate
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 61.217.88.219