Tabele współczynników Clebscha-Gordana

Z testwiki
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Tabele współczynników Clebscha-Gordana używa się do dodawania stanów kwantowych operatora momentu pędu. Znak współczynników dla danego zestawy liczb j1,j2,j jest do pewnego stopnia dowolny i został ustalony zgodnie z konwencją Condona-Shortlego i Wignera.

Sprzężenie stanów j1=1/2, j2=1/2

Omówimy tu sposób wykorzystania tabel ze współczynnikami C-G na podstawie przypadku sprzęgania stanów o liczbach kwantowych j1=1/2,j2=1/2.

(1) W kolejnych wierszach tabel podane są możliwe wartości j,m,m1,m2.

(2) Współczynniki C-G dla danych wartości j,m i wartości m1,m2na skrzyżowaniu kolumny z wartościami j,m oraz wiersza w wartościami m1,m2 – podano je wytłuszczonym drukiem. Przy czym z podanych wartości liczbowych należy wyciągnąć pierwiastek kwadratowy, zostawiając ewentualny znak – przed pierwiastkiem.

j1=1/2, j2=1/2
j 1
m 1
m1, m2 +1/2, +1/2 1
cd. j1=1/2, j2=1/2
j 1
m −1
m1, m2 −1/2, −1/2 1
cd. j1=1/2, j2=1/2
j 1 0
m 0 0
m1, m2 1/2, −1/2 1/2 1/2
m1, m2 −1/2, 1/2 1/2 −1/2

Sprzężenie stanów j1 – dowolna liczba, j2=0

j1=j, j2=0
j j
m m1
m1, m2 m1, 0 1

czyli mamy:

|j1,m1|0,0=|j1,m1

Sprzężenie stanów j1=1, j2=1/2

j1=1, j2=1/2
j 3/2
m +3/2
m1, m2 +1, +1/2 1
cd. j1=1, j2=1/2
j 3/2 1/2
m +1/2 +1/2
m1, m2 1, −1/2 1/3 2/3
m1, m2 0, +1/2 2/3 −1/3
cd. j1=1, j2=1/2
j 3/2 1/2
m −1/2 −1/2
m1, m2 0, −1/2 2/3 1/3
m1, m2 −1, +1/2 1/3 −2/3
cd. j1=1, j2=1/2
j 3/2
m −3/2
m1, m2 −1, −1/2 1

Sprzężenie stanów j1=1, j2=1

j1=1, j2=1
j 2
m 2
m1, m2 +1, +1 1
cd. j1=1, j2=1
j 2 1
m +1 +1
m1, m2 +1, 0 1/2 1/2
m1, m2 0, +1 1/2 −1/2
cd. j1=1, j2=1
j 2 1 0
m 0 0 0
m1, m2 +1, −1 1/6 1/2 1/3
m1, m2 0, 0 2/3 0 −1/3
m1, m2 −1, +1 1/6 −1/2 1/3
cd. j1=1, j2=1
j 2 1
m −1 −1
m1, m2 0, −1 1/2 1/2
m1, m2 −1, 0 1/2 −1/2
cd. j1=1, j2=1
j 2
m −2
m1, m2 −1, −1 1

Sprzężenie stanów j1=2, j2=1/2

j1=2, j2=1/2
j 5/2
m +5/2
m1, m2 +2, +1/2 1
cd. j1=2, j2=1/2
j 5/2 3/2
m +3/2 +3/2
m1, m2 +2, −1/2 1/5 4/5
m1, m2 +1, +1/2 4/5 −1/5
cd. j1=2, j2=1/2
j 5/2 3/2
m +1/2 +1/2
m1, m2 1, −1/2 2/5 3/5
m1, m2 0, +1/2 3/5 −2/5
cd. j1=2, j2=1/2
j 5/2 3/2
m −1/2 −1/2
m1, m2 0, −1/2 3/5 2/5
m1, m2 −1, +1/2 2/5 −3/5
cd. j1=2, j2=1/2
j 5/2 3/2
m −3/2 −3/2
m1, m2 −1, −1/2 4/5 1/5
m1, m2 −2, +1/2 1/5 −4/5
cd. j1=2, j2=1/2
j 5/2
m −5/2
m1, m2 −2, −1/2 1

Sprzężenie stanów j1=2, j2=1

j1=2, j2=1
j 3
m +3
m1, m2 +2, +1 1
cd. j1=2, j2=1
j 3 2
m +2 +2
m1, m2 +2, 0 1/3 2/3
m1, m2 +1, +1 2/3 −1/3
cd. j1=2, j2=1
j 3 2 1
m +1 +1 +1
m1, m2 +2, −1 1/15 1/3 3/5
m1, m2 +1, 0 8/15 1/6 −3/10
m1, m2 0, +1 2/5 −1/2 1/10
cd. j1=2, j2=1
j 3 2 1
m 0 0 0
m1, m2 +1, −1 1/5 1/2 3/10
m1, m2 0, 0 3/5 0 −2/5
m1, m2 −1, +1 1/5 −1/2 3/10
cd. j1=2, j2=1
j 3 2 1
m −1 −1 −1
m1, m2 0, −1 2/5 1/2 1/10
m1, m2 −1, 0 8/15 −1/6 −3/10
m1, m2 −2, +1 1/15 −1/3 3/5
cd. j1=2, j2=1
j 3 2
m −2 −2
m1, m2 −1, −1 2/3 1/3
m1, m2 −2, 0 1/3 −2/3
cd. j1=2, j2=1
j 3
m −3
m1, m2 −2, −1 1

Sprzężenie stanów j1=3/2, j2=1/2

j1=3/2, j2=1/2
j 2
m +2
m1, m2 +3/2, +1/2 1
cd. j1=3/2, j2=1/2
j 2 1
m +1 +1
m1, m2 +3/2, −1/2 1/4 3/4
m1, m2 +1/2, +1/2 3/4 −1/4
cd. j1=3/2, j2=1/2
j 2 1
m 0 0
m1, m2 +1/2, −1/2 1/2 1/2
m1, m2 −1/2, +1/2 1/2 −1/2
cd. j1=3/2, j2=1/2
j 2 1
m −1 −1
m1, m2 −1/2, −1/2 3/4 1/4
m1, m2 −3/2, +1/2 1/4 −3/4
cd. j1=3/2, j2=1/2
j 2
m −2
m1, m2 −3/2, −1/2 1

Sprzężenie stanów j1=3/2, j2=1

j1=3/2,j2=1
j 5/2
m +5/2
m1, m2 +3/2, +1 1
cd. j1=3/2, j2=1
j 5/2 3/2
m +3/2 +3/2
m1, m2 +3/2, 0 2/5 3/5
m1, m2 +1/2, +1 3/5 −2/5
cd. j1=3/2, j2=1
j 5/2 3/2 1/2
m +1/2 +1/2 +1/2
m1, m2 +3/2, −1 1/10 2/5 1/2
m1, m2 +1/2, 0 3/5 1/15 −1/3
m1, m2 −1/2, +1 3/10 −8/15 1/6
cd. j1=3/2, j2=1
j 5/2 3/2 1/2
m −1/2 −1/2 −1/2
m1, m2 +1/2, −1 3/10 8/15 1/6
m1, m2 −1/2, 0 3/5 −1/15 −1/3
m1, m2 −3/2, +1 1/10 −2/5 1/2
cd. j1=3/2, j2=1
j 5/2 3/2
m −3/2 −3/2
m1, m2 −1/2, −1 3/5 2/5
m1, m2 −3/2, 0 2/5 −3/5
cd. j1=3/2, j2=1
j 5/2
m −5/2
m1, m2 −3/2, −1 1

Definicja

Współczynniki Clebscha-Gordana są rozwiązaniami równań |j1,j2;J,M=m1=j1j1m2=j2j2|j1,m1;j2,m2j1,j2;m1,m2j1,j2;J,M

czyli

j1,j2;m1,m2j1,j2;J,M= δM,m1+m2(2J+1)(J+j1j2)!(Jj1+j2)!(j1+j2J)!(j1+j2+J+1)!× (J+M)!(JM)!(j1m1)!(j1+m1)!(j2m2)!(j2+m2)!× k(1)kk!(j1+j2Jk)!(j1m1k)!(j2+m2k)!(Jj2+m1+k)!(Jj1m2+k)!.

Sumowanie przebiega dla liczb Szablon:Mvar dla których każdy składnik jest nieujemny.

Dla skrócenia zapisu rozwiązania z M<0 oraz j1<j2 można obliczyć na podstawie prostych zależności

j1,j2;m1,m2j1,j2;J,M=(1)Jj1j2j1,j2;m1,m2j1,j2;J,M.

oraz

j1,j2;m1,m2j1,j2;J,M=(1)Jj1j2j2,j1;m2,m1j2,j1;J,M.

Zobacz też

Bibliografia

  • David J. Griffiths, Introduction to Elementary particles, Cambridge University Press, 2008.

Źródła zewnętrzne

  • Teoria całkowitego momentu pędu – wikibooks