转动
轉動是指物件旋轉的運動;三維物件繞著旋轉的軸稱為轉動軸或旋轉軸。其中,若旋轉軸通過物體的質心,則稱此物體在 自,而此軸稱為自轉軸。 恆星和行星都會自轉,小天體亦大多會自轉。作為天體的集合體,星系也會自轉。 數學 在三維的空間中,轉動以物體繞著轉動軸作旋轉表示。假若此物體的轉動軸是在物體的內部,則此物體繞自己旋轉;這就表示其角動量的值會受其相對速度或是此物體是否為不受力的自由運動而決定。 轉動為保持固定繞一點旋轉的剛體運動,不同於移動。這…
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轉動是指物件旋轉的運動;三維物件繞著旋轉的軸稱為轉動軸或旋轉軸。其中,若旋轉軸通過物體的質心,則稱此物體在 自,而此軸稱為自轉軸。 恆星和行星都會自轉,小天體亦大多會自轉。作為天體的集合體,星系也會自轉。 數學 在三維的空間中,轉動以物體繞著轉動軸作旋轉表示。假若此物體的轉動軸是在物體的內部,則此物體繞自己旋轉;這就表示其角動量的值會受其相對速度或是此物體是否為不受力的自由運動而決定。 轉動為保持固定繞一點旋轉的剛體運動,不同於移動。這…
在航天動力學裏,一個圓錐曲線的離心率向量()是一個向量,從焦點指向近拱點,量值等於軌道的離心率純量,是個無因次量。 計算 離心率向量 \mathbf{e} \, 是個大小等於軌道離心率 () 且方向指向近心點 (periapsis 或 pericenter) 的向量。對克卜勒軌道而言,它是個運動常數。在使用狀態向量 (\mathbf{r}, \mathbf{v}) 進行軌道測定或軌道決定 (orbit determination, OD…
在物理学中,角动量是与物体的位置向量和动量相关的物理量。對於某慣性參考系的原點\mathbf{O},物體的角動量是物体的位置向量和动量的叉積,通常写做\mathbf{L}。角动量是向量,且是一贗矢量。 :\mathbf{L} = \mathbf{r} \times \mathbf{p} 其中,\mathbf{r}表示物体的位置向量,\mathbf{L}表示角动量。\mathbf{p}表示动量。角動量\mathbf{L}又可寫為: :\m…
量子力學中,總角動量量子數()為一次原子粒子之總角動量的本徵量子數。 總角動量算子 \hat j 為轨道角動量算子 \hat l 與自旋角動量算子 \hat s 的和: :\hat j = \hat {\ell} + \hat s 其对应的标量即為一系列總角動量量子數j。 :\{j\}=\{|\ell - s|, |\ell - s|+1, ... ,\ell + s-1, \ell + s\} 其中ℓ為角量子數(軌域角動量的本徵值),…
相對論角動量是角動量在狹義相對論與廣義相對論中的數學形式與物理概念,其與傳統在古典力學中的(三維)角動量有些許差異 (GR)。 角動量是由位置與動量衍生出的物理量,其為一物體「轉動程度」的測度,也反映出對於停止轉動的阻抗性。此外,如同動量守恆對應到平移對稱性,角動量守恆對應旋轉對稱性——諾特定理將對稱性與守恆律聯結起來。這些觀念在古典力學中即相當重要,而在狹義與廣義相對論中亦佔有重要角色。透過抽象代數中的龐加萊群、勞侖茲群可描述角動量、…
比起角動量,在天體力學中更常使用比角動量()的概念。此物理量常以\mathbf{h}或\vec{h},但亦有書籍以\mathbf{k}表示。 定義 比角動量被定義為 :\mathbf{h}=\frac{\mathbf{L}}{m}=\mathbf{r}\times\mathbf{v} 其中\mathbf{L}是角動量,\mathbf{r}是位移,\mathbf{v}是物體的速度。 參考資料
在量子力学中,自旋()是粒子所具有的,其運算規則類似於經典力學的角動量,並因此產生磁場。 基本粒子的自轉與相應角動量概念是于1925年由拉尔夫·克勒尼希、喬治·烏倫貝克與塞缪尔·古德斯米特三人所開創。他們在處理電子的磁場理論時,把電子想象为一個有質量(因帶電)的球體,透過自轉而產生一個方向的力(磁場),並把此概念命名為自旋。後來在量子力學中,透過理論以及實驗驗證發現基本粒子可視為是不可分割的點粒子,所以物體自轉無法直接套用到自旋角動量上…
在量子力學裏,角動量算符()是一種算符,類比於經典的角動量。在原子物理學涉及旋轉對稱性()的理論裏,角動量算符佔有中心的角色。角動量,動量,與能量是物體運動的三個基本特性。 簡介 角動量促使在旋轉方面的運動得以數量化。在孤立系統裏,如同能量和動量,角動量是守恆的。在量子力學裏,角動量算符的概念是必要的,因為角動量的計算實現於描述量子系統的波函數,而不是經典地實現於一點或一剛體。在量子尺寸世界,分析的對象都是以波函數或量子幅來描述其機率性…
公(),是一物體以另一物體為中心,沿一定軌道所作的轉動;所沿著的軌道可以為圆、椭圆、双曲线或抛物线。在天文學上,一般用來形容行星、彗星等星体環繞恒星、衛星、人造卫星等環繞行星;小规模星系、星云、宇宙尘埃等環繞大规模星系;以及更大规模的天体间环绕的運動。 在不同的参照系中,公转在不同的视角下,会出现两种公转方向。一种为逆时针方向,一种为顺时针方向。如下面的图所示,橙色球绕着图中心的红色球做公转运动,左边的是逆时针方向,右边的是顺时针方向。…
在量子力學以及其應用如多體問題、量子化學等領域中,角動量圖是一種圖形表示法,用以代表一量子系統的角動量量子態,使得相關計算能以符號形式推演。此方法的箭號將角動量態與狄拉克符號連結。 此方法是由立陶宛物理學家於20世紀發明。在量子力學以及量子場論領域中,形似的符號表示法尚有費曼圖與潘洛斯圖形符號。這些圖樣包含有箭頭與頂點,有些還有量子數的標記。 狄拉克符號與朱西斯角動量圖的等價 角動量量子態 單一粒子帶有總角動量量子數j與總磁量子數m =…
在量子力学中,角动量算符之间的对易关系是基本的对易关系之一。从这些对易关系出发就足以得出关于角动量算符及其本征函数的许多性质,而不需要关心角动量算符在某个表象下的具体表达式。从数学上看,这一套理论实际上是研究与李代数 \mathfrak{su}(2) 相关的性质。 导引 在三维空间中的角动量算符(经典角动量的量子化)满足下列的基本对易关系式: :[L_\alpha,L_\beta]=i\hbar\sum_\gamma\epsilon_{…