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2017年内蒙古民族大学物理与电子信息学院707量子力学考研导师圈点必考题汇编

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2017年内蒙古民族大学物理与电子信息学院707量子力学考研导师圈点必考题汇编(一) ... 2 2017年内蒙古民族大学物理与电子信息学院707量子力学考研导师圈点必考题汇编(二) . 11 2017年内蒙古民族大学物理与电子信息学院707量子力学考研导师圈点必考题汇编(三) . 20 2017年内蒙古民族大学物理与电子信息学院707量子力学考研导师圈点必考题汇编(四) . 29 2017年内蒙古民族大学物理与电子信息学院707量子力学考研导师圈点必考题汇编(五) . 41

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一、填空题

1. 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

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. 不确定关系是微观粒子_____性质的数学表述。

【答案】波粒二象性

4. 普朗克的量子假说揭示了微观粒子_____特性,爱因斯坦的光量子假说揭示了光的_____性。 【答案】粒子性;波粒二象性

【解析】普朗克为解释黑体辐射规律而提出量子假说

爱因斯坦后来将此应用到了光电效应

上,并因此获得诺贝尔奖,二人为解释微观粒子的波粒二象性作出了重大贡献,这为量子力学的诞生奠定了基础.

5. 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

6. 玻恩关于波函数统计解释的基本论点是_____。

【答案】物质的本源是粒子;波动性是指微观粒子处于某一物理量值的统计几率

二、选择题

7. 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

8. 假定角动量平方算符的选择为( )

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的本征值分别为和如果则可能是本征值

【答案】C 9.

_____

_____

_____

_____

_____。

【答案】

10.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

11.设粒子处于态( )。

【答案】B

12.设粒子处于态系数的取值为_____【答案】

的可能值为_____

为归一化波函数的平均值为_____。

为归一化的球谐函数,则

为归一化的球谐函数,则的平均值为

三、证明题

13.(1)设(2)试将

与pauli 算符对易,证明

表示成

的线性叠加. 其中为单位算符.

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【答案】(1)

利用

化简可得:

(2)

14.(1)对于任意的厄米算符,证明其本征值为实数. (2)证明厄米算符属于不同本征值的本征函数彼此正交. (3)对于角动量算符

证明它是厄米算符,并且求解其本征方程.

因为存在

(2)证:因为而(3)因为

所以

即正交

所以

设本征方程为

其中为本征值,上式可改写为

易解出

C 为积分常数,可由归一化条

即为厄米算符。

具有周期性,

所以

即本征值为实

【答案】(1)证:对于厄米算符

件决定. 又因为波函数满足周期性边界条件的限制,

由此可得数记为

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即角动量z 分量的本征值为是量子化的,相应本征函