(4640) תנע זויתי של פונקצית גל 2009B

פונקצית הגל של חלקיק היא \( \Psi(x,y,z)=f(r)z(z+1) \)
  1. רשום את פונקצית הגל בהצגה \( |r \theta \phi \rangle \)
  2. רשום את פונקצית הגל בהצגה \( |r \ell m \rangle \)
נתון \( Y^{00}=\sqrt{\frac{1}{4\pi}}, \, Y^{10}=\sqrt{\frac{3}{4\pi}}\cos\theta, \, Y^{20}=\sqrt{\frac{5}{16\pi}}(3\cos^2\theta-1) \)
מגדירים \( M_n = \int_0^{\infty} r^n (f(r))^2 dr \)
  1. רשום תנאי על \( M_4, M_6 \) כך שפונקצית הגל תהיה מנורמלת.
להלן נתון שמתקיים \( M_6 = 5 / (8\pi) \)
  1. מה היא ההסברות למצוא את החלקיק במצב "כדורי" ( \( \ell=0 \) )
  2. מה הם הערכים האפשריים שניתן לקבל (בהסתברות>0) במדידה של \( L_x \)
  3. כנ"ל אם מודדים את \( L_z \)
  4. מה היא ההסתברות למצוא את החלקיק במצב "פולרי" ( \( \ell=1 \) ) עם \( L_x=1 \)
רמז לסעיף האחרון: בחישוב מופיע פקטור \( \langle \uparrow | \leftrightarrow \rangle \)