2017年辽宁大学物理学院844量子力学考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、填空题
1. 对一个量子体系进行某一物理量的测量时,所得到的测量值肯定是_____当中的某一个,测量结果一般来说是不确定的. 除非体系处于_____。 【答案】本征值;定态
【解析】物理量的测量值应该对应其本征值,对于非定态,由于它是各个本征态的混合态,这就导致物理量的测量值可以是它的各个本征值,测得各个本征值满足一定概率分布,只有当体系处于定态,即位于该物理量对应的本征态,测得值才有可能为确定值.
2. 判别一个物理体系是经典体系还是量子体系的基本标准是_____。
【答案】当物理体系的作用量与A 相比拟时,该物理体系视为量子体系;当物理体系的作用量远大于时,视为经典体系。
3. 称_____、_____、_____等固有性质完全相同的微观粒子为_____。
【答案】质量;电荷;自旋;全同粒子
4. 波函数的统计解释是:波函数在空间某一点处的_____和在该点扰到粒子的_____成正比。 【答案】强度;几率
5. 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】
6. 如图所示,有一势场为:
,当粒子处于束缚态时,£的取值范围为_____。
中运动,其状态波函数
图
【答案】
二、选择题
7.
_____
那么当体系处于
的本征态时,力学量F 有_____。这个值就是相
_____
_____
_____
_____。
【答案】
8. 如果算符表示力学量应的_____。
【答案】确定值;本征值
9. 量子力学中的力学量用_____算符表示,表示力学量的算符有组成_____的本征函数。 【答案】厄密;完全系
10.在量子力学中. 对每一个物理量A , 都有一个厄米算符
【答案】B
【解析】物理量平均值定义
为
考虑到正交归一化条件
分别为物理量本征值及取值概率,
而和力学量算符的厄米性,于是
与之对应,
若体系处在由波函数
描述的态中. 则在t 时刻. 对物理量A 测量时所得的平均值A. t为( )。
11.已知体系的哈密顿算符为
下列算符
与对易的有_____。
【答案】
12.给出如下对易关系:
【答案】
三、简答题
13.非相对论量子力学的理论体系建立在一些基本假设的基础上,试举出二个以上这样的基本假设,并简述之。
【答案】(1)微观体系的状态被一个波函数完全描述,从这个波函数可以得出体系的所有性质。波函数一般应满足连续性、有限性和单值性三个条件。
(2)力学量用厄密算符表示。如果在经典力学中有相应的力学量,则在量子力学中表示这个力学量的算符,由经典表示式中将动量换为算符数。
(3)将体系的状态波函数
用算符的本征函数展开:
则在
盔中测量力学量得到结果为
(4)体系的状态波函数满足薛定谔方程
其中是体系的哈密顿算符。
的几率是
得到结果在
范围内的几率是
得出。表示力学量的算符组成完全系的本征函
(5)在全同粒子所组成的体系中,两全同粒子相互调换不改变体系的状态(全同性原理)。 以上选三个作为答案。
14.分别写出非简并态的一级、二级能量修正表达式。 【答案】
15.写出电子自旋的二本征值和对应的本征态。 【答案】
16.分别说明什么样的状态是束缚态、简并态与负宇称态?
【答案】当粒子的坐标趋向无穷远时,波函数趋向零,称之为粒子处于束缚态。若一个本征值对应一个以上的本征态,则称该本征值是简并的,所对应的本征态即为简并态,本征态的个数就是相应的简并度。将波函数中的坐标变量改变一个负号,若新波函数与原波函数相差一个负号,则称其为负宇称态。
17.写出由两个自旋态矢构成的总自旋为0的态矢和自旋为1的态矢。 【答案】总自旋为0:总自旋为1: