角动量 编辑
物理学中,角动量是与物体的位置向量动量相关的物理量。对于某惯性参考系的原点




O



{\displaystyle \mathbf {O} }

,物体的角动量是物体的位置向量动量叉积,通常写做




L



{\displaystyle \mathbf {L} }

。角动量是矢量,且是一赝矢量
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相关
在物理学里,自然单位制是一种建立于物理常数的计量单位制度。例如,电荷的自然单位是基本电荷



e


{\displaystyle e}

、速度的自然单位是光速



c


{\displaystyle c}

角动量的自然单位是约化普朗克常数






{\displaystyle \hbar }

、电阻的自然单位是自由空间阻抗




Z

0




{\displaystyle Z_{0}}

,都是基础物理常数。纯自然单位制必定会在其定义中,将某些基础物理常数归一化,即将这些常数的数值规定为整数1。
角量子数,即轨域角动量的量子数,通常用小写英文字母



l


{\displaystyle l}

来表示。从经典力学的概念可知,任何旋转体都有绕轴的角动量。它是一个矢量。当它不是连续变动时,会取不同的离散值,是量子化的。在原子物理中,这个量子数决定了电子云的形状。例如,电子所处的



s
,
p
,
d
,
f
,
g


{\displaystyle s,p,d,f,g}

分别对应的角量子数分别是



l
=
0
,
1
,
2
,
3
,
4


{\displaystyle l=0,1,2,3,4}

,其他情况以此类推。
陀螺仪,是一种基于角动量守恒的理论,用来感测与维持方向的装置。陀螺仪主要是由一个位于轴心且可旋转的转子构成。由于转子的角动量,陀螺仪一旦开始旋转,即有抗拒方向改变的趋向。陀螺仪多用于导航、定位等系统。
维格纳-埃卡特定理为量子力学中表示论的一个定理。
这个定理说明,在角动量本征态的基底下,
球张量算符的矩阵元素可以写作两个部分的乘积。
一部分与角动量无关,而另一部分为Clebsch-Gordan系数。
这个定理的名称来自发展这些计算推导的两位物理学家:尤金·维格纳和卡尔·埃卡特。
他们将薛定谔方程式中的对称群与能量、动量、角动量的守恒用数学公式连结起来。
在量子力学中,自旋是粒子所具有的内禀性质,其运算规则类似于经典力学的角动量,并因此产生一个磁场。虽然有时会与经典力学中的自转相类比,但实际上本质是迥异的。经典概念中的自转,是物体对于其质心的旋转,比如地球每日的自转是顺着一个通过地心的极轴所作的转动。
角动量守恒定律是指系统所受合外力矩为零时系统的角动量保持不变。







d

L



d
t



=

r

×

F



{\displaystyle {\frac {d\mathbf {L} }{dt}}=\mathbf {r} \times \mathbf {F} }


当方程式右边力矩为零时,可知角动量不随时间变化。
测地线效应或测地线进动是指在广义相对论预言下引力场的时空曲率对处于其中的具有自转角动量的测试质量的运动状态所产生的影响,这种影响造成了测试质量的自转角动量在引力场内沿测地线的进动。这种效应在今天成为了广义相对论的一种实验验证方法,并且已经由美国国家航空航天局于2004年发射的科学探测卫星“引力探测器B”在观测中证实。
当光子被电磁场吸收时光子会消失,并且系统会因为吸收了光子而发生变化。能量、动量、角动量、磁偶极矩和电偶极矩都从光子转换到这个系统。由于必须满足守恒律,这种转换受到一系列的制约,结果将导致一系列的选择定则。在可观测到的范围内,它不可能做任意的能量或频率的转换。