任何物理量无量纲的组合就能作为位相。比如动量与位移的乘积，能量与时间的乘积，角动量与角度的乘积，等等，都能作为相位，还有一些相位

李峰 2008-12-14 14:17嗯。。相位是什么。。。 (1) 相位是啥 嗯。。相位因为出现在函数的指数因子上，所以必定是无量纲量。任何物理量无量纲的组合就能作为位相。比如动量与位移的乘积，能量与时间的乘积，角动量与角度的乘积，等等，都能作为相位，还有一些相位比如几何相位或者AB效应中的相位，都是无量纲的积分。如此构造的无量纲量还可以有很多，比方说位移除以波尔半径，不过从未见过。总之，相位的选取是很自由的。 (2) 相干 在光学或量子力学中，相位并不是一个可以直接观测的物理量。因为我们能观测的是强度。波动F[x]=AExp[io],强度是波动的共轭与自己的乘积，所以I[x]=|A||A|，相位o的信息被抹掉了。然而，如果有两个波函数叠加，那情况就不同了。叠加后的波函数F[x]=F1[x]+F2[x]=A1Exp[io1]+A2Exp[io2]，那么，强度I[x]=|F[x]|^2=|A1|^2+|A2|^2+A1A2(*)Exp[i(o1-o2)]+A1(*)A2Exp[i(o2-o1)]=I1[x]+I2[x]+相干项。((*)表示共轭)。相干项中保留了相位的信息，而相位的信息也只能在相干项中体现。因此全息照相需要两束激光同时照射。量子力学与经典力学最大的两个区别在于物理量的不对易与相位的存在。经典力学中两束电子的合强度是分强度之和，而量子力学中因为相位的关系会有相干项。而量子力学过度到经典力学的过程叫做“褪相干”。 (3) 相位可以是虚数么 可以。虚数的相位表示衰减：o[x]=a[x]+b[x]i, F[x]=AExp[io]=AExp[ia[x]]Exp[-b[x]]。Exp[-b[x]]即是衰减项。 (4) 幺正变换 在量子力学中，体系的状态由波函数表示。当体系发生变换，波函数也会变换。但是波函数对自己的内积永远为一，这是波函数归一化条件（概率队所有情况的积分为1）。满足波函数对自己内积不变的变换称为幺正变换。例如对于体系平移变换，x->x+dx，波函数的变换则是F[x]->U[x]F[x],其中U[x]=Exp[ikdx]。任何一种体系变换，都有与之对应的施加在波函数上的幺正变换。幺正变换必须满足U[x](*)U[x]=I。你也许也看出来了，所谓幺正变换其实是对波函数相因子的修正。所以说，当体系发生变换时，变换的实际上是波函数的相位。局域幺正变换下的对称性还能导出规范场，这是后话。 (5) 相位有什么用 如前所述，相位可以解释相干项的存在，可以表征体系变换，虚数相位还可以描述衰减。除此之外还有很多过程与相位有关。比如说，原子核的磁量子数m其实是在原子波函数的相位上的。当发生磁跃迁时，跃迁算符实际上是在对相位进行操作。还有半经典近似实际上也是关于相位的理论。记不记得波尔H原子模型中的驻波原理？pdx的圈积分是2paihbar的整数倍？实际上半经典近似就是闭合路径的相位变化是2pai的整数倍。 回复