Satz von Liouville in sphärischen Koordinaten

Ich versuche, die Invarianz von zu überprüfen

D ω = ich = 1 3 N D Q ich D P ich
im Falle N = 1 , und unter einer kanonischen Transformation in sphärische Koordinaten. Ich weiß zu lassen
Q 1 = R Sünde θ cos ϕ , Q 2 = R Sünde θ Sünde ϕ , Q 3 = R cos θ ,
aber was wäre die angemessene Transformation für die Impulse? Das heißt, wie berechnet man den Jacobi-In
ich = 1 3 D Q ich D P ich = J ich = 1 3 D Q ich D P ich
explizit und finde das J = 1 wie aus dem Satz von Liouville bekannt? Ich weiß, dass der Hamiltonoperator für ein freies Teilchen in sphärischen Koordinaten ist
H = 1 2 M ( R ˙ 2 + ( R θ ˙ ) 2 + ( R Sünde θ ϕ ˙ ) ) = 1 2 M ( P R 2 + P θ 2 R 2 + P ϕ 2 R 2 Sünde 2 θ ) ,
aber ich sehe nicht, wie ich das verwenden könnte, um zu sagen, was P ich womit verbunden ist P ich .

Tipp: Verwenden Sie die Tatsache, dass ( Q , P ) ( Q , P ) ist ein Symplektomorphismus, um eine Formel für die neuen Impulse abzuleiten.

Antworten (1)

Sie haben den Hamiltonoperator in Bezug auf die neuen Koordinaten geschrieben. Die Tatsache, dass

P ϕ H = D ϕ D T

aus den Euler-Lagrange-Gleichungen reicht aus, um Ihnen zu sagen, dass die Koordinaten im Hamilton-Bild konjugiert sind.