基矢量

基矢量

取左矢量(或右矢量)的一個集合,使任意左矢量(或右矢量)都能表示為它們的線性組合。這些左矢量(或右矢量)稱為表象的基左矢(或基右矢)。基左矢和基右矢總稱為基矢量。

概念

取左矢量(或右矢量)的一個集合,使任意左矢量(或右矢量)都能表示為它們的線性組合。這些左矢量(或右矢量)稱為表象的基左矢(或基右矢)。基左矢和基右矢總稱為基矢量。

在量子力學中,總是選一組完整的力學量的本徵函式系所對應的左矢量(或右矢量)來作為基矢量。  

基本原理

協變基矢量

基矢量 基矢量

由式求矢徑對坐標的微分:

基矢量 基矢量
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將矢徑對坐標的偏導數定義為協變基矢量,稱為自然基矢量。即協變基矢量的方向沿坐標線正方向,其大小等於當坐標有1單位增量時兩點之間的距離。因三個坐標線非共面,故

基矢量 基矢量
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即,,線性無關。當,,構成左手系時,混合積為正值,記

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式中是一個正實數。

逆變基矢量

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定義一組3個與協變基矢量互為對偶的逆變基矢量,滿足對偶條件:

基矢量 基矢量
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式中為三維的克羅內克爾,構成的單位矩陣。

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逆變基矢量與協變基矢量的關係見圖1示,

圖1 圖1
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其方面垂直於另兩個協定基矢量,並與有夾角,其模為

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今後可以證明,逆變基矢量實際上是垂直於坐標的等值面(即坐標面)的梯度。  

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