işlemciler özfonksiyonlar üzerinde işlem yaparlar ve bu işlem sonunda çıkan sonuca özdeğer denir.
başka deyişle, özdeğer, işlemci ve özfonksiyon çarpımının sonucudur.
yani,
L^2 * |f> = h^2*l*(l+1) * |f> işleminde,
h^2*l*(l+1) ifadesi, L^2'nin özdeğeridir.
soru bize |f>'nin hem L^2, hem de Lz'nin özfonksiyonu olduğunu söylüyor.
yani,
L^2 * |f> =
Lz * |f> =
bu işlemleri yapmamız lazım.
bu işlemlerin sonucu bütün kuantum mekaniği kitaplarında türetilmiştir. bu sonuçlar sabittir ve her seferinde türetmen beklenmez:
L^2 * |f> = h^2*l*(l+1) * |f>
Lz * |f> = h*m * |f>
yani:
a- L^2'nin özfonksiyonu = h^2*l*(l+1)
b- Lz'nin özfonksiyonu = h*m
soru ne istiyor: her zaman b^2'nin a'dan küçük olacağını göster.
- b^2 = h^2 * m^2
o halde,
h^2 * m^2 < h^2*l*(l+1) olmalı. h^2ler birbirini götürür.
---- m^2 < l * (l+1) tamam, l ve m neydi? kuantum sayıları.
şöyle :
- l 0'dan n'e kadarki tüm sayılar olabilir : l= 0, 1, 2, .... , n
- m de, -l ile l arasındaki tüm sayılar: m= -l, -l+1, ...., l-1, l
----- o zaman, elimizdeki son eşitsizliğe, hangi l değerini koyarsak koyalım doğru olacaktır.
örnek:
- l=3 olsun. m= -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3 olabilir.
m^2 < l * (l+1) eşitsizliğine değerleri koy:
m= -3 için: 9 < 12 tamam,
m= 2 için: 4 < 12 tamam,
hangi değeri koyarsan koy bunu sağlayacaktır.
0