Rotatore quantistico

Frostman
Buongiorno, avrei bisogno di una mano con questo esercizio di meccanica quantistica. In particolare con questo rotatore quantistico.


Per determinare gli autovalori pensavo di operare nel seguente modo: essendo gli autovalori di $L^2$ dati da $h^2*l*(l+1)$ e che gli autovalori di $L_z$ varino nell'intervallo $[-l, l]$ e valgano $hm$, per determinare i primi 9 livelli ho pensato che bastasse considerare $l = 0, 1, 2$ in maniera tale che m potesse assumere i valori $m = 0$ per $l = 0$, $m = 1, 0, -1$ per $l = 1$ e $m = 2, 1, 0, -1, -2$ per $l = 2$ per un totale di 9 livelli energetici. Non saprei per le corrispondenti autofunzioni, potrei azzardare che siano nuovamente le armoniche sferiche $Y_l^m(\theta, \phi)$ in quanto $[H,L^2] = [H, L_z] = 0$, commutando ammettono una base comune di autostati, per cui nuovamente le armoniche sferiche. Non comprendo l'ipotesi che $w_2 <\< w_1$.

Vorrei chiarire prima questo primo punto prima di andare avanti.

Grazie mille per l'attenzione!

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