0
EN
1
المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الرياضيات

الاعداد و نظريتها

تاريخ التحليل

تار يخ الجبر

الهندسة و التبلوجي

الرياضيات في الحضارات المختلفة

العربية

اليونانية

البابلية

الصينية

المايا

المصرية

الهندية

الرياضيات المتقطعة

المنطق

اسس الرياضيات

فلسفة الرياضيات

مواضيع عامة في المنطق

الجبر

الجبر الخطي

الجبر المجرد

الجبر البولياني

مواضيع عامة في الجبر

الضبابية

نظرية المجموعات

نظرية الزمر

نظرية الحلقات والحقول

نظرية الاعداد

نظرية الفئات

حساب المتجهات

المتتاليات-المتسلسلات

المصفوفات و نظريتها

المثلثات

الهندسة

الهندسة المستوية

الهندسة غير المستوية

مواضيع عامة في الهندسة

التفاضل و التكامل

المعادلات التفاضلية و التكاملية

معادلات تفاضلية

معادلات تكاملية

مواضيع عامة في المعادلات

التحليل

التحليل العددي

التحليل العقدي

التحليل الدالي

مواضيع عامة في التحليل

التحليل الحقيقي

التبلوجيا

نظرية الالعاب

الاحتمالات و الاحصاء

نظرية التحكم

بحوث العمليات

نظرية الكم

الشفرات

الرياضيات التطبيقية

نظريات ومبرهنات

علماء الرياضيات

500AD

500-1499

1000to1499

1500to1599

1600to1649

1650to1699

1700to1749

1750to1779

1780to1799

1800to1819

1820to1829

1830to1839

1840to1849

1850to1859

1860to1864

1865to1869

1870to1874

1875to1879

1880to1884

1885to1889

1890to1894

1895to1899

1900to1904

1905to1909

1910to1914

1915to1919

1920to1924

1925to1929

1930to1939

1940to the present

علماء الرياضيات

الرياضيات في العلوم الاخرى

بحوث و اطاريح جامعية

هل تعلم

طرائق التدريس

الرياضيات العامة

نظرية البيان

قم بتسجيل الدخول اولاً لكي يتسنى لك الاعجاب والتعليق.

Wigner 6j-Symbol

المؤلف:  Biedenharn, L. C. and Louck, J. D

المصدر:  The Racah-Wigner Algebra in Quantum Theory. Reading, MA: Addison-Wesley, 1981.

الجزء والصفحة:  ...

16-4-2019

3952

+

-

20

Wigner 6j-Symbol

 

The Wigner 6j-symbols (Messiah 1962, p. 1062), commonly simply called the 6j-symbols, are a generalization of Clebsch-Gordan coefficients and Wigner 3j-symbol that arise in the coupling of three angular momenta. They are variously called the "6j symbols" (Messiah 1962, p. 1062) or 6-j symbols (Shore and Menzel 1968, p. 279).

The Wigner 6j-symbols are returned by the Wolfram Language function SixJSymbol[<span style={" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/Wigner6j-Symbol/Inline6.gif" style="height:15px; width:5px" />j1j2j3<span style=}" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/Wigner6j-Symbol/Inline7.gif" style="height:15px; width:5px" />, <span style={" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/Wigner6j-Symbol/Inline8.gif" style="height:15px; width:5px" />j4j5j6<span style=}" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/Wigner6j-Symbol/Inline9.gif" style="height:15px; width:5px" />].

Let tensor operators T^((k)) and U^((k)) act, respectively, on subsystems 1 and 2 of a system, with subsystem 1 characterized by angular momentum j_1 and subsystem 2 by the angular momentum j_2. Then the matrix elements of the scalar product of these two tensor operators in the coupled basis J=j_1+j_2 are given by

(1)

where  is the Wigner 6j-symbol and tau_1 and tau_2 represent additional pertinent quantum numbers characterizing subsystems 1 and 2 (Gordy and Cook 1984).

The 6j symbols are denoted <span style={j_1 j_2 j_3; J_1 J_2 J_3}" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/Wigner6j-Symbol/Inline20.gif" style="height:34px; width:81px" /> and are defined for integers and half-integers j_1j_2j_3J_1J_2J_3 whose triads (j_1j_2j_3)(j_1J_2J_3)(J_1j_2J_3), and (J_1J_2j_3) satisfy the following conditions (Messiah 1962, p. 1063).

1. Each triad satisfies the triangular inequalities.

2. The sum of the elements of each triad is an integer. Therefore, the members of each triad are either all integers or contain two half-integers and one integer.

If these conditions are not satisfied, <span style={j_1 j_2 j_3; J_1 J_2 J_3}=0" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/Wigner6j-Symbol/Inline31.gif" style="height:34px; width:105px" />.

The 6j-symbols are invariant under permutation of their columns, e.g.,

 <span style={j_1 j_2 j_3; J_1 J_2 J_3}={j_2 j_1 j_3; J_2 J_1 J_3} " src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/Wigner6j-Symbol/NumberedEquation2.gif" style="height:34px; width:179px" />

(2)

and under exchange of two corresponding elements between rows, e.g.,

 <span style={j_1 j_2 j_3; J_1 J_2 J_3}={J_1 J_2 j_3; j_1 j_2 J_3} " src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/Wigner6j-Symbol/NumberedEquation3.gif" style="height:34px; width:179px" />

(3)

(Messiah 1962, pp. 1063-1064).

The 6j-symbols can be computed using the Racah formula

(4)

where Delta(abc) is a triangle coefficient,

(5)

and the sum is over all integers t for which the factorials in f(t) all have nonnegative arguments (Wigner 1959; Messiah 1962, p. 1065; Shore and Menzel 1968, p. 279). In particular, the number of terms is equal to sigma+1, where sigma is the smallest of the twelve numbers

 j_1+j_2-j_3 j_1+J_2-J_3 J_1+j_2-J_3 J_1+J_2-j_3; j_2+j_3-j_1 J_2+J_3-j_1 j_2+J_3-J_1 J_2+j_3-J_1; j_3+j_1-j_2 J_3+j_1-J_2 J_3+J_1-j_2 j_3+J_1-J_2

(6)

(Messiah 1962, p. 1064).

The 6j symbols satisfy the so-called Racah-Elliot and orthogonality relations,

sum_(x)(-1)^(2x)(2x+1)<span style={a b x; a b f}=1 " src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/Wigner6j-Symbol/Inline40.gif" style="height:41px; width:202px" />

(7)

sum_(x)(-1)^(a+b+x)(2x+1)<span style={a b x; b a f} " src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/Wigner6j-Symbol/Inline41.gif" style="height:41px; width:193px" />

(8)

 =delta_(fa)sqrt((2a+1)(2b+1))

(9)

sum_(x)(2x+1)<span style={a b x; c d f}{c d x; a b g}=(delta_(fg))/(2f+1) " src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/Wigner6j-Symbol/Inline43.gif" style="height:43px; width:269px" />

(10)

sum_(x)(-1)^(f+g+x)(2x+1)<span style={a b x; c d f}{c d x; b a g} " src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/Wigner6j-Symbol/Inline44.gif" style="height:41px; width:263px" />

(11)

 =<span style={a d f; b c g} " src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/Wigner6j-Symbol/Inline45.gif" style="height:34px; width:91px" />

(12)

sum_(x)(-1)^(a+b+c+d+e+f+g+h+x+j)(2x+1)<span style={a b x; c d g}×{c d x; e f h}{e f x; b a j} " src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/Wigner6j-Symbol/Inline46.gif" style="height:41px; width:415px" />

(13)

 =<span style={j h j; e a d}{g h j; f b c} " src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/Wigner6j-Symbol/Inline47.gif" style="height:34px; width:155px" />

(14)

(Messiah 1962, p. 1065).

Edmonds (1968) gives analytic forms of the 6j-symbol for simple cases, and Shore and Menzel (1968) and Gordy and Cook (1984) give

<span style={a b c; 0 c b}" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/Wigner6j-Symbol/Inline49.gif" style="height:41px; width:60px" /> =

(15)

<span style={a b c; 1 c b}" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/Wigner6j-Symbol/Inline52.gif" style="height:41px; width:60px" /> =

(16)

<span style={a b c; 2 c b}" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/Wigner6j-Symbol/Inline55.gif" style="height:41px; width:60px" /> =

(17)

where

s = a+b+c

(18)

X = b(b+1)+c(c+1)-a(a+1)

(19)

(Edmonds 1968; Shore and Menzel 1968, p. 281; Gordy and Cook 1984, p. 809). Note that since a+b+c must be an integer, (-1)^s=(-1)^(-s), so replacing the definition of s with its negative above gives an equivalent result.

Messiah (1962, p. 1066) gives the additional special cases

<span style={j j+1/2 1/2; J J+1/2 g+1/2}" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/Wigner6j-Symbol/Inline67.gif" style="height:56px; width:113px" /> =

(20)

<span style={j j+1/2 1/2; J+1/2 J g}" src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/Wigner6j-Symbol/Inline70.gif" style="height:56px; width:113px" /> =

(21)

for |j-J|<=g<=j+J.

The Wigner 6j-symbols are related to the Racah W-coefficients by

 (-1)^(a+b+c+d)W(abcd;ef)=<span style={a b c; d e f} " src="http://mathworld.wolfram.com/images/equations/Wigner6j-Symbol/NumberedEquation7.gif" style="height:34px; width:236px" />

(22)

(Messiah 1962, p. 1062; Shore and Menzel 1968, p. 279).


REFERENCES:

Biedenharn, L. C. and Louck, J. D. The Racah-Wigner Algebra in Quantum Theory. Reading, MA: Addison-Wesley, 1981.

Biedenharn, L. C. and Louck, J. D. Angular Momentum in Quantum Physics: Theory and Applications. Reading, MA: Addison-Wesley, 1981.

Carter, J. S.; Flath, D. E.; and Saito, M. The Classical and Quantum 6j-Symbols. Princeton, NJ: Princeton University Press, 1995.

Edmonds, A. R. Angular Momentum in Quantum Mechanics, 2nd ed., rev. printing. Princeton, NJ: Princeton University Press, 1968.

Gordy, W. and Cook, R. L. Microwave Molecular Spectra, 3rd ed. New York: Wiley, pp. 807-809, 1984.

Messiah, A. "Racah Coefficients and '6j' Symbols." Appendix C.II in Quantum Mechanics, Vol. 2. Amsterdam, Netherlands: North-Holland, pp. 567-569 and 1061-1066, 1962.

Racah, G. "Theory of Complex Spectra. II." Phys. Rev. 62, 438-462, 1942.

Rotenberg, M.; Bivens, R.; Metropolis, N.; and Wooten, J. K. The 3j and 6j Symbols. Cambridge, MA: MIT Press, 1959.

Shore, B. W. and Menzel, D. H. Principles of Atomic Spectra. New York: Wiley, pp. 279-284, 1968.

Wigner, E. P. Group Theory and Its Application to the Quantum Mechanics of Atomic Spectra, expanded and improved ed. New York: Academic Press, 1959.

اخر الاخبار

اشترك بقناتنا على التلجرام ليصلك كل ما هو جديد