Пусть имеется
. Под оператором мы будем понимать действие (набор действий), которое необходимо выполнить над функцией стоящей справа от него:
;
.
Однако, в квантовой механике применяют не любые операторы. Операторы, применяемые в квантовой механике должны обладать следующими, двумя свойствами: 1) свойство линейности
. Свойство линейности оператора следует из принципа суперпозиции волновой функции. Пример линейного и не линейного оператора:
2) свойство самосопряженных операторов в квантовой механике называется самосопряженным, если выполняется следующее равенство:
(i
- самосопряженное,
–не самосопряженное).
Поскольку оператор
для величины L может быть комплексной функцией, свойство само сопряжённости необходимо для того, чтобы
отображал реальную физическую величину L.
Для оператора x – два математических действий: сложение и умножение. Сложение: если имеются два оператора
, то под суммой этих операторов мы будем понимать
, для … выполняется следующее равенство
. Умножение: пусть два оператора
, тогда под произведением этих двух операторов мы будем понимать такой оператор
, для которого выполняется следующее выражение:
.
Отметим, что операция умножения в общем случае, в квантовой механике не является коммутационной. Это означает, что оператор
в общем случае не равен (
).
Оператор
называется коммутатором
:
.
Примеры:
;
;
;
.