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4.9 Zweiteilchenproblem


H = $\displaystyle {p_1 \over 2 m_1}$ + $\displaystyle {p_2 \over 2 m_2}$ + V(r1 - r2)   Hamilton-Operator (64)
mit r = r1 - r2 und R = $\displaystyle {m_1 r_1 + m_2 r_2 \over
m_1 + m_2}$   Substitution (65)
$\displaystyle \Rightarrow$ H = - $\displaystyle {\hbar^2 \over 2 M}$$\displaystyle \nabla_{R}^{2}$ - $\displaystyle {\hbar^2 \over 2
\mu}$$\displaystyle \nabla_{r}^{2}$ + V(r)   Zentralkoordinaten (66)
$\displaystyle \Psi$(R, r, t) = $\displaystyle \Phi$(R)$\displaystyle \psi$(r)exp$\displaystyle {-{i \over \hbar} E_{CM} + E t}$   Separation der Anteile (67)

Der Schwerpunkt wird als freies Teilchen der Masse M beschrieben, der zweite Teil der Schr”dingergleichung beschreibt die Relativbewegung der Teilchen im Potential V(r). Obiges gilt ohne Ber�cksichtiung des Spins! F�r Systeme mit Spins setzt sich das Gesamtdrehmoment aus der Kopplung der Einzelmomente zusammen.

Identische Teilchen (z. B. Elektronen) setzen voraus, daá der Hamilton-Operator unter Teilchenvertauschung symetrisch ist, d. h. er mit dem Teilchenvertauschungsoperator kommutiert. Auáer f�r den Fall N=2 vertauschen nicht alle N! Permutationen miteinader, d. h. die Eigenfunktionen des Hamilton-Operators sind nicht notwendig die Eigenfunktionen aller N! Vertauschungsoperatoren. Es existieren aber zwei ausgezeichnete Zust„nde, f�r die das der Fall ist: Der total symmetrische und der total antisymmetrische Zustand. Es gilt [P,H] $ \Rightarrow$ P ist eine konstante der Bewegung, d. h. die Symmetrie eines Teilchensystems bleibt erhalten.


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Alexander Wagner
2000-04-15