Как работает ротатор в квантовой механике?

Квантовый ротатор — это свободно вращающееся тело, которое подчиняется квантовым закономерностям. 5

Есть разные виды ротаторов, например:

• Одномерный жёсткий ротатор. 2 Представляет собой частицу массой m, движущуюся по окружности радиуса R. 2 Если m и R имеют порядок атомных, такой ротатор называется квантовым. 2
• Трёхмерный квантовый ротатор. 2 Это микрочастица, которая движется по поверхности сферы радиуса R. 2

Некоторые особенности работы ротаторов в квантовой механике:

• Квантуется момент импульса. 2 Для любого квантового состояния момент импульса является постоянным, так как справедлив закон сохранения момента импульса. 2
• Квантуется энергия. 2 Полная энергия ротатора принимает дискретные значения. 24
• Уровни энергии вырождены. 2 Все уровни энергии, кроме основного, вырождены, то есть им соответствует более одной линейно независимой волновой функции. 4
• Вращательная энергия соответствует вращениям по двум направлениям. 4 Это является следствием того, что одна и та же энергия соответствует вращениям по двум направлениям. 4