Mecánica cuántica (Teoría No-Relativista)

734 Pages·2005·32.67 MB·Spanish

by  L. D. Landau

FÍSICA TEÓRICA
TEORIA
CUANTICA
(NO-RELATIVISTA)
y
LANDAU LIFSHITZ
VOLÚMEN 3
SSEEGGUUNNDDAA EEDDIICCIIÓÓNN

CURSO DE FÍSICA TEÓRICA
Volumen 3
MECÁNICA CUÁNTICA NO-RELATIVISTA

L. D. LANDAU E. M. LIFSHITZ
Academia de Ciencias, U. R. S. S.
MECÁNICA CUÁNTICA
NO-RELATIVISTA
Volumen 3
del
CURSO DE FÍSICA TEÓRICA
EDITORIAL REVERTÉ, S. A.
BARCELONA-BOGOT_i\-BUENOS AIRES-CARACAS-MÉXICO-RIO DE JANEIRO
Titulo de la obra original
KBAHTOBAR MEXAHHKA
HepenHTHBBCTCRaH TeOpHH
Editada por
MEZHDUNARODNAYA KNIGA, Moscou
Versión española directamente del ruso por el
Prof. Dr. Ramón Ortiz Fornaguera
Jefe de la División de Física Teórica
de la Junta de Energía Nuclear -Madrid
Propiedad de EDITORIAL REVERTÉ, S. A. Encarnación, 86. Barcelona (24)
Reservados todos los derechos. Ninguna parte del material cubierto por este título
de propiedad literaria puede ser reproducida, almacenada en un sistema de informá
tica o transmitida de cualquier forma o por cualquier medio electrónico, mecánico,
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del editor.
Edición en español
© EDITORIAL REVERTÉ, S. A., 1983
Impreso en España Printed in Spain
ISBN -84 -291 -4079 -4 obra completa
ISBN -84 -291 -4083 -2 tomo 3
Dep. Leg. B. 44,225 -1g(j2
LITOCLUB, S.A. - Nilpoles, 300 - Barcelona-25
DEL PRÓLOGO A LA PRIMERA EDICIÓN
Junto a los fundamentos de la mecánica cuántica, se exponen también en el
libro sus numerosas aplicaciones en grado considerablemente mayor que el normal
en los cursos generales de mecánica cuántica. Hemos dejado a un lado tan.sólo
aquellas cuestiones cuyo estudio exigiría de modo esencial el realizar a la vez un
detallado análisis de los datos experimentales, lo que inevitablemente se saldría
de los límites de la obra.
Hemos intentado exponer de la manera lo más completa posible los diferentes
problemas concretos. En relación con esto hay que decir que se han estimado
innecesarias las referencias a los trabajos originales, limitándonos a indicar sus
autores.
Como en los tomos precedentes, nos esforzamos en presentar las cuestiones
generales de tal manera que, en lo posible, resulte claramente evidente la esencia
física de Ja teoría y sobre esta base se construye el formalismo matemático. Esto
se advierte particularmente en los primeros párrafos del libro, dedicados a elucidar
las propiedades generales de los operadores de la mecánica cuántica.
En contraste con el esquema de exposición que se adopta de ordinario, esquema
que parte de teoremas matemáticos referentes a los operadores lineales, nosotros,
al revés, deducimos las condiciones matemáticas que se imponen a los operadores
y funciones propias partiendo del planteo físico del problema.
Es imposible dejar de hacer notar que en muchos cursos de mecánica cuántica
la exposición se ha complicado considerablemente en comparación con los trabajos
originales. Aunque esta complicación se suele justificar por razones de generalidad
y de rigor, sin embargo, un examen atento permite advertir fácilmente que en
realidad, una y otro, son con frecuencia ilusorios, hasta tal punto que una parte
considerable de los teoremas « rigurosos » es errónea.
Dado que ese complicar la exposición nos parece algo completamente injus
tificado, hemos tendido a la mayor simplicidad y, en muchos casos, se ha vuelto
a los trabajos originales.
Algunos conocimientos puramente matemáticos se presentan al final del libro
en forma de « Apéndices matemáticos», para, en lo posible, no interrumpir la
exposición en el texto con incisos orientados hacia lo que es puramente cálculo.
Estos apéndices persiguen también una finalidad informativa general.
V

PRÓLOGO A LA SEGUNDA EDICIÓN
El tercer tomo del Curso de física teórica está dedicado a la exposición de la
mecánica cuántica no relativista. La teoría cuántica relativista, en cambio, formará
el contenido del volumen siguiente. Entendemos aquí por teoría relativista, en el
más amplio sentido, la teoría de todos los fenómenos cuánticos que dependen de
la velocidad de. la luz de manera esencial. De acuerdo con esto, en ella se incluirá
no sólo la teoría basada en la ecuación relativista de Dirac, sino también y de modo
general toda la teoría cuántica de la radiación.
Para esta segunda edición, el libro ha sido revisado y ampliado considerable
mente, si bien el plan general de la obra, al igual que su carácter, siguen siendo
los mismos. La revisión ha afectado a todos los capítulos. En particular, en las
secciones que se refieren a la teoría de la composición de momentos y a la teoría
de las colisiones se han realizado grandes cambíos. Se ha añadido un nuevo capítulo
acerca de la estructura del núcleo; de acuerdo con el plan general del Curso, estas
cuestiones se exponen aquí tan sólo en la medida en que es conveniente fiacerlo
sin entrar a la vez en un análisis detallado de los datos experimentales.
Quisiéramos expresar nuestra sincera gratitud a todos aquellos numerosos
compañeros que nos han hecho observaciones referentes a la primera edición del
libro, observaciones que se han tenido en cuenta al redactarlo de nuevo. Una gran
cantidad de ellas, relativas a la teoría de las colisiones, fueron hechas por la. A. Smo
rodinskii. Agradecemos en particular a L. P. Pitaevskii la gran ayuda prestaqa en
la corrección de fórmulas y problemas y en la lectura de las pruebas de imprenta.
L. D. LANDAU y E. M. LIFSHITZ
Moscú, enero de 1962.
vii