Drehimpulse
Hallo,
mich wundert folgendes: J*J und eine Komponente Jz sind gleichzeitig scharf messbar, die anderen Komponenten unbestimmt. Wieso ist es dann überhaupt sinnvoll vom Drehimpuls an sich und Drehimpulserhaltung zu reden? Im Sinne von Erwartungswerten wohl, aber doch nicht fürs Einzelsystem? Wieso werden zur Berechnung der Spin-Bahn-Wechselwirkung S und L vektoriell addiert? Es gibt keine Observable Gesamtdrehimpuls J, warum kann ich "so tun als ob"? |
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Drehimpulserhaltung gilt für abgeschlossene Systeme, die eine Rotationssymmetrie aufweisen (d.h. solche, bei denen keine vorgezogene Richtung existiert). Zitat:
Gruss, Hawkwind |
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Hallo,vielen Dank für die Antwort.
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ich denke aber nicht, dass der Gesamtdrehimpuls messbar ist. Die Komponenten des Drehimpulsoperators vertauschen nicht miteinander, können also nicht gleichzeitig scharf gemessen werden. Was ich messen/wissen kann ist der Bertrag und eine Komponente. Das reicht mir aber nicht, um vom Drehimpuls als Vektor zu sprechen? |
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Dennoch ist dein Einwand auch nicht ganz von der Hand zu weisen. Bist du mit dieser Formulierung einverstanden: Drehimpulserhaltung gilt für Problemstellungen (d.h. klassische Bewegungsgleichungen, Hamilton-Operator der Quantentheorie, ...) mit Rotationssymmetrie. In einer konkreten Lösung dieser Problemstellung mit Drehimpuls ungleich Null zeichnet diese Lösung jedoch eine bestimmte Richtung aus (nämlich die des Drehimpulsvektors). In der klassischen Mechanik sind es die Anfangsbedingungen (Z.B. Keplerproblem), die diese Richtung auszeichnen (Ort und Geschwindigkeit des Probekörpers zu einem bestimmten Zeitpunkt). Hmm, und wie ist es in der Quantenmechanik? Dort impliziert Rotationssymmetrie eine zusätzliche Entartung der Energieeigenzustände. Die allgemeine Lösung kennt auch zu Drehimpuls ungleich Null keine Vorzugsrichtung (welche auch? man wählt zwar eine "Quantisierungsachse", diese Wahl ist aber völlig willkürlich). Erst eine Messung von Lz und |L| konkretisiert so eine Richtung (Kollaps der Wellenfunktion auf einen Eigenzustand von Lz). |
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Hallo, danke für die Antwort,
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Der Kollaps beschreibt aber eine Wechselwirkung mit einem Messgerät, das dann die entsprechende Differenz beisteuern müsste. Also wäre nach meinem Verständnis der Drehmpuls in der reinen quantenmechanischen Beschreibung (ohne Kollaps) bereits erhalten, und beim Kollaps müssten nicht näher beschriebene Wechselwirkungen dafür sorgen. |
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