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2017年山东省培养单位青岛生物能源与过程研究所811量子力学考研题库

  摘要

一、填空题

1.

一维谐振子升、降算符密顿量H 用N 或【答案】

2. 称_____等固有性质_____的微观粒子为全同粒子。

【答案】质量;电荷;自旋;完全相同

3. (1)自由粒子被限制在x 和x+1处两个不可穿透壁之间,按照经典物理. 如果没有给出其他资料,则粒子在 x 和x+1/3之间的概率是_____. A.025 B.033 C.011 D.067

(2)上题中,按照量子力学. 处于最低能态的粒子在x 和x+1/3之间被找到的概率是_____. A.019 B.072 C.033 D.050 【答案】(1)B 【解析】按照经典力学,粒子处于空间的概率密度为常数,故概率与体积成正比,

即所求概率为

(2)A

【解析】取x 为原点,则有波函数为所求概率即

4. —粒子的波函数为【答案】

、a 的对易关系式为_____; 粒子数算符N 与

、a 的关系是 ; 哈

、a 表示的式子是_____;N (亦即H )的归一化本征态为_____。

写出粒子位于间的几率的表达式_____。

5. 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 6.

【答案】主;角;磁;

为氢原子的波函数(不考虑自旋),

分别称为_____量子

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

二、简答题

7.

写出角动量的三个分量【答案】这三个算符的对易关系为

8. 归一化波函数是否可以含有任意相因子【答案】可以。因为即用任意相因子归一化。

9. 波函数么?

【答案】波函数是用来描述体系的状态的复函数,除了应满足平方可积的条件之外,它还应该是单值、有限和连续的。表示在时刻附近

10.什么是隧道效应,并举例说明。 衰变现象都是隧道效应产生的。

11.什么是定态?若系统的波函数的形式为处于定态?

【答案】体系能量有确定的不随时间变化的状态叫定态,定态的概率密度和概率流密度均不随时间变化. 不是,体系能量有E 和-E 两个值,体系能量满足一定概率分布而并非确定值.

是否

体积元中粒子出现的几率密度。

如果

对整个空间积分也等于1。

的对易关系.

对整个空间积分等于1,则

去乘以波函数,既不影响体系的量子状态,也不影响波函数的

是用来描述什么的?它应该满足什么样的自然条件?的物理含义是什

【答案】粒子的能量小于势垒高度时仍能贯穿势垒的现象称为隧道效应,如金属电子冷发射和

12.假设体系的哈密顿算符不显含时间,而且可以分为两部分:一部分是(非简并)和本征函数

已知:另一部分

很小,可以看作是加于

它的本征值

上的微扰. 写出在非简并

状态下考虑一级修正下的波函数的表达式? 及其包括了一级、二级能量的修正的能级表达式。 【答案】

一级修正波函数为二级近似能量为 其中

13.写出电子在外电磁场【答案】

中的哈密顿量。

14.坐标分量算符与动量分量算符的对易关系是什么?并写出两者满足的测不准关系。 【答案】对易关系为

测不准关系为

三、计算题

15.算符

相应的本征矢在表象中的表示。 【答案】因为

所以,它的本征值为

是电子自旋算符

经么正变换而得。试求出它的本征值和

相应的本征值在表象中的表示:

本征值为本征表示为

本征值为

本征表示为