Cuantica

Introducci´n a la f´ o ısica cu´ntica, segunda a parte 1.00
Joaqu´ Retamosa Granado(*) ın ´ Alvaro Tejero Cantero(**)

Pablo Ruiz M´zquiz(***) u 23 de mayo de 2002

alqua.com, la red en estudio

iokin@nuc3.fis.ucm.es alvaro@alqua.com *** pablo@alqua.com
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´ Indice general
1. Pre´mbulo te´rico a o 1.1. Postulados . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2. Teor´ de perturbaciones estacionarias . . . . . . . . . . . ıa 1.2.1. Teor´ de perturbaciones: caso no degenerado . . . ıa 1.2.2. Teor´ de perturbaciones: caso degenerado . . . . . ıa 1.3. M´todo variacional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . e 1.3.1. Descripci´n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . o 1.3.2. M´todo variacional en unsistema de dos part´ e ıculas 1.3.3. Aplicaci´n del m´todo al ´tomo de hidr´geno . . . o e a o 1.4. Suma de momentos angulares . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5. Energ´ en cm−1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ıas 1.6. Cantidades utiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ´ 1.7. Problemas y ejercicios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 13 19 20 22 28 28 29 31 33 3738 39 43 43 43 45 49 51 51 53 55 56 58 60 63 64 66 68 69 69 71

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2. Estructura fina del ´tomo de Hidr´geno a o 2.1. Experimentos que condujeron al esp´ . . . . . . . . . . . . . ın 2.1.1. Interacci´n con el campo magn´tico: el hamiltoniano . oe 2.1.2. Efecto Zeeman . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.3. Experimento Stern-Gerlach . . . . . . . . . . . . . 2.2. Introducci´n del esp´ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . o ın 2.2.1. Propiedades del esp´ . . . . . . . . . . . . . . . . . . ın 2.2.2. Determinaci´n de gs y s . . . . . . . . . . . . . . . . o 2.2.3. La base E, L2 , S2 , J2 , Jz . . . . . . . . . . . . . . .2.3. Estructura fina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.1. Correcci´n relativista a la energ´ cin´tica: V T . . . . o ıa e 2.3.2. Interacci´n esp´ orbita: V s−o . . . . . . . . . . . . . . o ın-´ 2.3.3. T´rmino de Darwin: V D . . . . . . . . . . . . . . . . e 2.3.4. Correci´n total a la energ´ . . . . . . . . . . . . . . . o ıa 2.3.5. El efecto Zeeman an´malo . . . . . . . . .. . . . . . o 2.3.6. Reglas de selecci´n en transiciones electromagn´ticas. o e 2.4. Problemas y ejercicios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.1. Enunciados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.2. Algunas soluciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Part´ ıculas id´nticas e 79 3.1. Introducci´n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 79 o

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´ Indice general 3.1.1. Planteamiento del problema . . . . . . . . 3.1.2. Part´ ıculas cl´sicas . . . . . . . . . . . . . a 3.1.3. Part´ ıculas cu´nticas . . . . . . . . . . . . a Sistemas de dos part´ ıculas id´nticas . . . . . . . e 3.2.1. Afirmaci´n fuerte . . . . . . . . . . . . . . o 3.2.2. Afirmaci´n d´bil . . . . . . . . . . . . . . o e Caso general. Postulado desimetrizaci´n . . . . . o Zoolog´ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ıa 3.4.1. Part´ ıculas fundamentales . . . . . . . . . 3.4.2. Part´ ıculas compuestas . . . . . . . . . . . Antisimetrizaci´n de funciones de onda producto o Repulsi´n efectiva . . . . . . . . . . . . . . . . . o Problemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.7.1. Enunciados . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.7.2....