martes, 24 de noviembre de 2009

Cantidad de movimiento en mecánica cuántica

Cantidad de movimiento en mecánica cuántica

La mecánica cuántica postula que a cada magnitud física observable m \, le corresponde un operador lineal autoadjunto \hat{m}, llamado simplemente "observable", definido sobre un dominio de espacio de Hilbert abstracto. Este espacio de Hilbert representa cada uno de los posibles estados físicos que puede presentar un determinado sistema cuántico.

Aunque existen diversas maneras de construir un operador asociado a la cantidad de movimiento, la forma más frecuente es usar como espacio de Hilbert para una partícula el espacio de Hilbert L^2(\R^3) y usar una representación de los estados cuánticos como funciones de onda. En ese caso, las componentes cartesianas del momento lineal se definen como:


\hat{p}_x = -i\hbar\frac{\partial}{\partial x} \qquad  \hat{p}_y = -i\hbar\frac{\partial}{\partial y} \qquad  \hat{p}_z = -i\hbar\frac{\partial}{\partial z}


Resulta interesante advertir que dichos operadores son autoadjuntos sólo sobre el espacio de funciones absolutamente continuas de L^2(\R^3) que constituyen un dominio denso de dicho espacio. Cuidado con esto, pues los autovalores del operador momento, salvo que nos limitemos a L^2(\R^3), no tienen por qué ser reales. De hecho, en general pueden ser complejos.

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