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维格纳 9j 符号


维格纳 9j-符号是 克莱布施-戈登系数 以及 维格纳 3j-6j-符号 的推广,它出现在四个角动量的耦合中。它们可以用 维格纳 3j-维格纳 6j-符号 表示。

设张量算符 T^((k_1))U^((k_2)) 分别作用于子系统 1 和 2。那么,这两个不可约算符的乘积 T^((k_1))×U^((k_2)) 在耦合表示中的约化矩阵元由未耦合表示中各个算符的约化矩阵元给出:

 (tau^'tau_1^'j_1^'tau_2^'j_2^'J^'∥[T^((k_1))×U^((k_2))]^((k))∥tautau_1j_1tau_2j_2J) 
=sqrt((2J+1)(2J^'+1)(2k+1))sum_(tau^('')){j_1^' j_1 k_1; j_2^' j_2 k_2; J^' J k} 
 ×(tau^'tau_1^'j_1^'∥T^((k_1))∥tau^('')tau_1j_1)(tau^('')tau_2^'j_2^'∥U^((k_2))∥tautau_2j_2),
(1)

其中 {j_1^' j_1 k_1; j_2^' j_2 k_2; J^' J k} 是一个维格纳 9j-符号 (Gordy and Cook 1984)。

3j-符号表示:

 (J_(13) J_(24) J; M_(13) M_(24) M){j_1 j_2 J_(12); j_3 j_4 J_(34); J_(13) J_(24) J} 
=sum_(m_1,m_2,m_3,m_4; M_(12),M_(34))(j_1 j_2 J_(12); m_1 m_2 M_(12))×(j_3 j_4 J_(34); m_3 m_4 M_(34))(j_1 j_3 J_(13); m_1 m_3 M_(13))×(j_2 j_4 J_(24); m_2 m_4 M_(24))(J_(12) J_(34) J; M_(12) M_(34) M)
(2)

(Messiah 1962, p. 1067; Shore and Menzel 1968, pp. 282-283)。

6j-符号表示:

 {j_1 j_2 J_(12); j_3 j_4 J_(34); J_(13) J_(24) J}=sum_(g)(-1)^(2g)(2g+1)×{j_1 j_2 J_(12); J_(34) J g}{j_3 j_4 J_(34); j_2 g J_(24)}{J_(13) J_(24) J; g j_1 j_3}
(3)

(Messiah 1962, p. 1067; Shore and Menzel 1968, p. 282)。

一个 9j-符号 {J_1 J_2 J_3; J_4 J_5 J_6; J_7 J_8 J_9} 在通过对角线之一反射下是不变的,并且在交换两行或两列时乘以 (-1)^R,其中 R=sum_(i=1)^(9)J_i (Messiah 1962, p. 1067)。它也满足正交关系

 sum_(J_(13),J_(24))(2J_(13)+1)(2J_(24)+1){j_1 j_2 J_(12); j_3 j_4 J_(34); J_(13) J_(24) J}×{j_1 j_2 J_(12)^'; j_3 j_4 J_(34)^'; J_(13) J_(24) J}=(delta_(J_(12))delta_(J_(12)^')delta_(J_(34))delta_(J_(34)^'))/((2J_(12)+1)(2J_(34)+1))
(4)

(Messiah 1962, p. 1067)。

显式公式包括

{a b J; c d J; K K 0}=((-1)^(b+c+J+K))/(sqrt((2J+1)(2K+1))){a b J; d c K}
(5)
{S S 1; L L 2; J J 1}=({S L J; L S 1}{J L S; L J 1})/(5{2 L L; L 1 1})+((-1)^(S+L+J+1))/(15(2L+1))({S J L; J S 1})/({2 L L; L 1 1})
(6)
{a b C; d e F; G H I}=(-1)^S{a c b; d f e; G I H}
(7)
=(-1)^S{d e F; a b C; G H I}
(8)

其中

 S=a+b+C+d+e+F+G+H+I
(9)

(Messiah 1962, p. 1068; Shore and Menzel 1968, p. 282)。


另请参阅

克莱布施-戈登系数, 拉卡 V 系数, 拉卡 W 系数, 维格纳 3j-符号, 维格纳 6j-符号

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参考文献

Biedenharn, L. C. and Louck, J. D. 量子理论中的 Racah-Wigner 代数。 Reading, MA: Addison-Wesley, 1981.Biedenharn, L. C. and Louck, J. D. 量子物理学中的角动量:理论和应用。 Reading, MA: Addison-Wesley, 1981.Gordy, W. and Cook, R. L. 微波分子光谱,第 3 版。 New York: Wiley, pp. 807-809, 1984.Messiah, A. "'9j' 符号。" 量子力学,第 2 卷。 附录 C.III。Amsterdam, Netherlands: North-Holland, pp. 567-569 和 1066-1068, 1962.Shore, B. W. and Menzel, D. H. 原子光谱原理。 New York: Wiley, pp. 279-284, 1968.

在 Wolfram|Alpha 上被引用

维格纳 9j 符号

请引用为

Weisstein, Eric W. "维格纳 9j 符号。" 来自 MathWorld--一个 Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/Wigner9j-Symbol.html

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