Какие значения может иметь полный момент
системы j, если
А. Нейтрон и протон находятся в состояниях с
|l,s:j>n = |1,1/2:3/2>,
|l,s:j>p = |1,1/2:3/2>?
Б. Два нейтрона находятся в состояниях с |l,s:j>1
= |1,1/2:3/2> и
|l,s:j>2 = |1,1/2:3/2>?
В случае А нейтрон и протон не являются тождественными частицами, поэтому
полный момент системы
=
+
,
j = 0; 1; 2; 3.
В случае Б значения j = 1; 3 запрещены принципом Паули, т.к. в этом случае
тождественные частицы будут иметь одинаковый набор квантовых чисел l, s, j, jz,
что недопустимо. Поэтому j = 0; 2.
В таблице Слэтера представлены возможные
значения суммарной проекции полного момента j двух фермионов с j1 = j2 = 3/2 на
ось Z. Цветом выделены ряды Клебша, состоящие из проекций соответствующих
суммарных полных моментов системы:
Если фермионы тождественны, то они не могут иметь одинаковые наборы
n, l, j, jz. Поэтому необходимо исключить все наборы jz= (j1)z + (j2)z,
находящиеся на диагонали таблицы. Кроме того, два состояния, различающиеся
обменом (j1)z и (j2)z, являются одним и тем же состоянием. Поэтому можно
исключить jz, находящиеся ниже диагонали. Итак, приходим к следующей таблице
Набор jz = –2, –1, 0, 1, 2 соответствует j = 2. Оставшееся значение jz = 0
соответствует j = 0. Таким образом, для тождественных фермионов остаются
j = 0 и 2.