で与えられる。この問題を厳密に解き規格化されたエネルギー固有状態 と固有値を求めよ。( スピンに依存するこのようなハミルトニアン は、固体物理で実際に現れる。)このハミルトニアンは 時間反転 の下で不変であるか。 求められた規格化された固有状態は、時間反転の下でどのように変換されるか。
[解答]スピン1の粒子のスピン演算子
を用いれば、
と書ける。 固有方程式は、とおいて
となる。3つの基底ケット をと略記すれば、 エネルギー固有値,に対応するケットは
となる。
を実数として であることに注意すれば、 ただちに、ハミルトニアンが時間反転不変であること が示される。
式(4.4.78)、より、
のように変換される。