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2017年北京市培养单位化学研究所811量子力学考研强化模拟题

  摘要

一、填空题

1. 二粒子体系,仅限于角动量涉及的自由度,有两种表象,分别为_____和_____; 它们的力学量完全集分别是_____和_____; 在两种表象中,各力学量共同的本征态分别是_____和_____。 【答案】耦合表象;非耦合表象

2. 费米子组成的全同粒子体系的波函数具有_____,玻色子组成的全同粒子体系的波函数具有_____。

【答案】对称性;反对称性

3. 微观粒子的状态由波函数描述,波函数一般应满足的三个条件是_____、_____、_____。 【答案】连续性;有限性;单值性 4.

为氢原子的波函数(不考虑自旋),【答案】主;角;磁;

5 设体系的状态波函数为.量

6. 一质量为的粒子在一维无限深方势阱为_____, 能级表达式为_____。 【答案】

中运动,其状态波函数

的关系为_____。

如在该状态下测量力学是F 在确定的值

则力学量算符与态矢

分别称为_____量子

数、_____量子数、_____量子数,它们的取值范分别为_____、_____、_____。

【答案】

二、选择题

7.

_____

_____

_____

_____

_____。

【答案】

8. 下面哪组是泡利矩阵( ). A.

B. C. D. 【答案】A

再由

最终推导出泡利矩阵只能

【解析】泡利矩阵必须满足以下对易关系为

9. 类氢原子问题中,设原子核带正电核为现几率最大的径向坐标位置是( )。 A. B. C. D. E. 【答案】B

10.已知体系的哈密顿算符为

为原子的波尔半径,对处于基态的电子,其出

下列算符

与对易的有_____。

【答案】

11.量子力学中,体系的任意态_____,展开式系数_____。 【答案】

可用一组力学量完全集的共同本征态展开,展开式为

12.考虑个无相互作用的玻色子处在一维无限深势阱中,粒子质量为

势阱范围为

则体系的基态能量是( )。

【答案】E

三、证明题

13.处于某种量子环境下的电子的哈密顿量具有如下形式:

其中,m 是电子质量,【答案】体系哈密顿量:

为电子动量算符,算符定义为且和B 都

为实常数,证明电子角动量算符的分量为该体系的守恒量。

其中,显然有设:

于是有:

其中:

同理,有:

因此,有:

利用类似的方法,可得:

因此,有:

综上所述,可以得到

14.证明,

【答案】因为

也即

故为体系守恒量,得证。

可得: