磁单极场中的空间转动对称性与轨道角动量

doi:10.16854 / j.cnki.10000712.200156

大学物理 ›› 2020, Vol. 39 ›› Issue (10): 1-4.doi: 10.16854 / j.cnki.10000712.200156

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磁单极场中的空间转动对称性与轨道角动量

林琼桂

中山大学物理学院，广东广州　510275

收稿日期:2020-04-27 修回日期:2020-05-29 出版日期:2020-10-20 发布日期:2020-10-16
作者简介:林琼桂(1963—)，男，广东潮阳人，中山大学物理学院教授，博士生导师，从事理论物理学的教学和研究工作.
基金资助:
中山大学教务部2018 年度教学质量工程类项目(中大教务2018 年294 号)资助

Rotational symmetry and orbital angular momentum in the field of a magnetic monopole

LIN Qionggui

School of Physics，Sun YatSen University，Guangzhou，Guangdong 510275，China

Received:2020-04-27 Revised:2020-05-29 Online:2020-10-20 Published:2020-10-16

摘要/Abstract

摘要：

对于带电粒子在磁单极场中运动的问题，推广了量子力学中关于空间转动对称性的分析，得到了推广的轨道角动量，结果与其他方法所得一致.波函数在空间转动下的变换比没有磁单极场的情况多了一个相因子.解出了该相因子的显式.要求其在转角为2π 的转动下为±1，可以得出熟知的电荷量子化条件.

关键词: 磁单极, 空间转动对称性, 轨道角动量, 波函数在转动下的变换, 电荷量子化

Abstract:

A generalized analysis of rotational symmetry in quantum mechanics is presented for a charged particle moving in the field of a magnetic monopole. The generalized orbital angular momentum is obtained，which is the same as that obtained previously by a different method. The transformation of the wave function under rotation contains an extra phase factor compared with the ordinary case without the magnetic monopole field. The explicit expression for this phase factor is worked out. The familiar quantization condition for electric charge is obtained by requiring the phase factor to be ±1 under a rotation of angle 2π.

Key words: magnetic monopole, rotational symmetry, orbital angular momentum, transformation of wave functions under rotations, quantization of electric charge

林琼桂. 磁单极场中的空间转动对称性与轨道角动量[J]. 大学物理, 2020, 39(10): 1-4.

LIN Qionggui. Rotational symmetry and orbital angular momentum in the field of a magnetic monopole [J]. College Physics, 2020, 39(10): 1-4.

[1]	林正喆, 陈熙. 对经典力学中的轨道角动量和自转角动量的探讨[J]. 大学物理, 2022, 41(8): 15-.
[2]	董键. 密立根油滴实验再认识[J]. 大学物理, 2021, 40(2): 36-41.
[3]	袁明月, 李彤, 黄小燕, 林方, 张志友, 聂娅, 王磊, 余天, 龚敏. 电磁场的普遍对称性与磁荷和磁单极子———浅谈大学电动力学课程中的对称性及其应用[J]. 大学物理, 2020, 39(9): 66-71.
[4]	林琼桂. 关于带电粒子在磁单极场中运动的一些评注[J]. 大学物理, 2019, 38(12): 10-.
[5]	路峻岭，顾晨，秦联华，任乃敬. 关于夏天中伏天数的探究[J]. 大学物理, 2018, 37(6): 41-44.
[6]	杨焕雄. 电动力学理论中的磁单极子[J]. 大学物理, 2015, 34(6): 1-1.
[7]	邓文基. 磁单极和电磁对偶性[J]. 大学物理, 2014, 33(11): 1-1.
[8]	曾定方. 含磁单极电动力学的电磁对偶对称性自发破缺问题[J]. 大学物理, 2014, 33(10): 48-48.
[9]	刘光华[] 邓小燕[]. 磁单极子进展概述[J]. 大学物理, 2010, 29(11): 1-1.
[10]	范秀华张祥雪程艳霞刘家冈. 磁单极与磁洛伦兹力[J]. 大学物理, 2007, 26(1): 22-22.
[11]	杨庆余. 卓越心智和强烈信念的独特结合—纪念狄拉克诞辰100周年[J]. 大学物理, 2002, 21(8): 12-12.
[12]	胡昆明. 电子自旋不是轨道角动量的相对论效应[J]. 大学物理, 2002, 21(6): 26-26.
[13]	李铭. 自旋不是轨道角动量的相对论效应—与许方官和高春媛商榷[J]. 大学物理, 2002, 21(1): 34-34.
[14]	许方官高春媛. 对角动量算符的讨论——对自旋的讨论之三[J]. 大学物理, 2001, 20(1): 29-29.
[15]	许方官高春媛. 电子在均匀磁场中的状态——对自旋的讨论之一[J]. 大学物理, 2000, 19(12): 17-17.

磁单极场中的空间转动对称性与轨道角动量

Rotational symmetry and orbital angular momentum in the field of a magnetic monopole

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