Anhang G
Quadrat des Bahndrehimpulsoperators

Wir führen an dieser Stelle die Berechnung des Quadrats des Bahndrehimpulsoperators ˆ⃗L2    (11.10) aus Abschnitt 11.1 schrittweise durch. Unser Ausgangspunkt ist der Bahndrehimpulsoperator  ˆ
L⃗  in Kugelkoordinaten, welcher nach (11.9) gegeben ist durch

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Wir berechnen nun die Quadrate ˆL2x   , ˆL2y   und ˆL2z   der einzelnen Komponenten des Bahndrehimpulsoperators separat, indem wir den jeweiligen Operator auf die Wellenfunktion ψ = ψ(r,ϑ,φ,t)  anwenden:

Mit (G.2), (G.3) und (G.4) erhalten wir für das Quadrat des Bahndrehimpulsoperators ˆ⃗ 2
L   das folgende Resultat

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Dieser Ausdruck ist identisch mit (11.10), womit die Richtigkeit von (11.10) gezeigt ist.