【交換力】

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【交換力】

 

exchangeforce

 

【辭書名稱】力學名詞辭典

 

在一不可分辨的多粒子(indistinguishableparticles)量子系統中，吾人要求描述該量子系統之波函數具有某種對稱性。

 

以原子為例，吾人要求描述原子在不同狀態時之波函數須為反對稱。

 

舉雙電子之原子為例，其單態(singletstate)之波函數可書為：式中Ψn(1)為電子1所處之空間狀態函數，此電子1亦可視為處於第n軌域中；

 

Ψm(2)係電子2之空間狀態函數。

 

σ+(1)係指電子1之自旋其z軸分量與z軸平行，或簡稱自旋向上；

 

σ-(2)係指電子2之自旋z軸分量與z軸反平行或稱自旋向下。

 

若此原子處於三重態(tripletstate)時，其波函數可書為：設若二電子接近時，由式(2)可知，其空間部分的函數將趨近於0。

 

由於波函數絕對值的平方係代表或然率，因此由式(2)可知自旋相同之二電子將儘可能互相排開，猶如有一斥力存在。

 

然而由式(1)則知在單態時，二個自旋相反的電子若接近時，其空間函數變大，或謂其或然率增大，猶如其間有一吸力存在，使二電子接近。

 

此種吸力或斥力純粹係因不能分辨這二個電子，故在架構波函數時，加上了交換項(exchangeterm)，否則或然率不可能有變化。

 

因此這種力吾人稱之交換力。

 

 

轉自:http://edic.nict.gov.tw/cgi-bin/tudic/gsweb.cgi?o=ddictionary