ДВУХМЕРНЫЕ И ТРЕХМЕРНЫЕ СИСТЕМЫ

Двухмерные и трехмерные системы совершают поступательное и вращательное движения. Например, электрон в атоме, связанный кулоновской силой с положительным зарядом ядра, вращается вокруг общего центра масс. Свободный электрон также может иметь неравный нулю угловой момент, когда его волновая поверхность вращается вокруг вектора скорости, образуя вихрь. В этом случае максимум вероятности обнаружения электрона перемещается по винтовой линии, на ее оси вероятность обнаружения электрона равна нулю благодаря центробежной силе. При отсутствии осевой скорости вероятность распределена по кольцу равномерно, и центр масс неподвижен. Такое вращение классической частицы без центростремительной силы запрещено теоремой о центре масс изолированной системы, согласно которой центр масс изолированной системы, на которую не действуют внешние силы, может двигаться лишь равномерно и прямолинейно, или покоиться.

В классической механике динамика вращательного движения описывается вектором момента импульса

.

В декартовых координатах вектор имеет проекции и квадрат модуля

,

,

,

. (4.1)

Формулы переходят друг в друга при циклической перестановке координат

.