【摘 要】在物理学中，角动量已经成为了一个极其重要的概念，同时也是极其容易让人混淆和模糊的概念。 本文中，笔者对刚体转动这一问题中定轴运动的角动量方向进行分析，并且明确指出在通常情况下，物理学中的角动量方向和定轴方向不相同；还对原子运动过程中角动量进行了分析，指出原子轨道角动量算符并不是本征矢量和力学量本征值的完全集，其进行轨道的角度量算符并不客观。
【关键词】物理学 算符 角动量 量子力学
在物理学中，角动量作为一个概念，非常的常用，于物理学领域发挥着重要的作用，占据着至关重要的地位。物理学中另外一个常出现的具体状况为：质点绕一点做出转动，举例如下：原子里面的电子绕原子核作出转动，太阳系中行星绕太阳转动等。对这些转动予以研究的过程中，如果要想借助动量实现研究目的，达到描述的内容，马贩度就会非常的高，主要原因在于动量自身的变动性，故而角动量就诞生了，这个概念的出现可以帮助对转动，或者旋转予以更好的理解，而且能够将作用于以更好的发挥，不过站在另外一个层面上，和直线动量相比，角动量会更加得复杂，会让人们有更多的困惑和误解，故而，一定要深入的研究和分析角动量。本文就对角动量予以对应的探讨和研究。
一、角动对应的原子轨道
在物理学领域，角动量作为一个概念，不但特别的重要，而且模糊性也特别的强，对这个概念予以深入地分析，科学的研究，不但可以帮助避免出现错误的概念，而且还可以帮助避免模糊的概念。在物理学的领域，有两个方面的具体内容和角动量之间具有紧密的关系，这两个内容分别为：转动与角动量之量子化，所谓转动包括了所有的旋转，可以说只要旋转的物体都有和其相对应的角动量，于微观领域里面，基本粒子对应的角动量全部都为量子化。此处需要予以强调和指出的是对于基本粒子来说，其自旋转对应的角动量可以理解为粒子自身的属性，这一点和粒子的具体运动状态之间不存在任何的关系。
原子具体运动的时候，角动量也发挥着很重大的作用。对于原子物理学来讲，其研究的主要内容为原子结构、原子性质和其他相关性的问题，主要考虑和关注的对象为电磁之间的相互作用。原子物理学领域，研究电磁之间的相互作用的时候，通常通过角动量对应的矢量模型作出，于耦合这个层面上，计算角动量的时候，通常都会借助量子力学里面角动量对应的耦合理论，而且多借助经典力学和电磁学的相关理论对电子间、电子原子核间以及原子和磁场间的具体作用予以对应的理解，计算角动量的能量的时候，多依据经典电磁学里面的具体方法实现，对于角动量的具体取向，多依据矢量三角形予以对应的计算后获得。于原子系统里面，有很多不同种类的角动量，最简单的角动量是轨道角动量，原因在于该角动量在力学对应方面非常的经典，故而首先需要予以考虑的就是这种类型的角动量。
对角动量里面的算符本征值予以具体处理的过程中，对于大部分的参考书的求解都是于坐标表象里面进行的，借助于此，先获得本征值和对应的函数。而后讨论总角与自旋角对应的具体动量。于坐标表象里面，轨道角动量算符本征方程实际上是偏微分的，也是二阶变系数的，所以求解起来复杂度特别的高。
原子物理学领域，会运用到轨道这一具体的概念，借助于这个概念，研究电的相互作用，研究方法建立于对单电子原子的具体描述层面上，一般是通过定态轨道进行的，对电相互作用予以归结，归结成电磁学领域中比较经典的问题，比如原子实极化，还有轨道贯穿等等。这里有个问题需要予以深入的思考，相对而言，轨道在经典力学中作为一个概念具有很强的典型性，描述定态轨道的具体方法也为半量子和半经典的具体理论，故而角动量还存在很多有待完善和协调的领域。量子力学层面，描述电子不是从轨道层面出发的，而是从几率的层面进行的，在量子力学里面，算符是角动量。
原子物理学领域，无论是半量子理论，还是半经典理论，应用在角动量方面，都有一定的局限性，能解决的问题都是比较简单的，对于复杂度比较高的问题，并不能够予以很好的描述，只可以进行定性的和比较相似的描述。
二、物理学领域，角动量里面的光子角动量研究
光子，作为粒子的一种，非常的特殊，其也具备角动量，量子理论领域，角动量守恒具体指的是分量对应的守恒，而非其他。可以说无论是半奇数还是整数状态的自旋粒子，通常情况下，它们对应的旋转轨道并非为守恒的，但是角动量在总体的层面上，又是守恒的，故而对于自旋和轨道这两个角动量来讲，无论于任何方向上看，分量并不守恒，这一点需要引起注意。
三、结论
本研究探讨的主要问题为物理学领域的具体角动量问题，探讨建立在原子轨道和光子这两个领域中的角动量方面，本文作者相信，只有经过实践检验和验证的理论才能够证实其自身的科学性，也只有能够在实践中应用的理论才可以最大化自己的价值和贡献，所以本文作者坚信一定要应用角动量的具体知识到实践中去，一定要借助实践和时间的检验让角动量最大化自己的贡献，最大化自己的作用。
参考文献：
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