2017年辽宁师范大学物理与电子技术学院718量子力学考研冲刺密押题
● 摘要
一、填空题
1. 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
2. 力学量算符必须是_____算符,以保证它的本征值为_____.
【答案】厄米;实数
【解析】力学量的测量值必须为实数,即力学量算符的本征值必须为实数,而厄米算符的本征值为实数,于是量子力学中就有了一条基本假设——量子力学中所有力学量算符都是厄米算符.
3. 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
4.
表示_____,几率流密度表示为_____。
【答案】几率密度;
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. 自旋为_____的微观粒子称为费米子,它们所组成的全同粒子体系的波函数具有_____, 自旋为_____的微观粒子称为玻色子,它们所组成的全同粒子体系的波函数具有_____。 【答案】的奇数倍;反对称变换
的整数倍;对称变换
二、选择题
7. 如果
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【答案】C
8. —维问题中的哈密顿量为
【答案】C
9. 量子力学中的力学量用_____算符来表示,量子力学中的力学量算符的矩阵是_____矩阵。
【答案】厄米;厄米
10.下列算符
【答案】
11.中心力场中,算符的式子是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
12.角动量算符满足的对易关系为
【答案】
是线性算符的是_____。 哈密顿与坐标的对易式( )。
的共同征函数为则关于这两个算符的本征值方程正确_____,坐标和动量的对易关系是_____。 三、简答题
13.量子力学中的力学量算符有哪些性质? 为什么需要这些性质?
【答案】量子力学中力学量算符为厄米算符,因而具有所有厄米算符的性质.
量子力学中力学量算符为厄米算符是由力学量算符本征值必须为实数决定的,比如,力学量的平均值为实数,因而对求平均值的式子求共轭后,其值应该不变,而求平均值时算符求共轭后式子值不变即要求算符为厄米算符.
14.如果算符表示力学量那么当体系处于的本征态时,问该力学量是否有确定的值?
【答案】是,其确定值就是在本征态的本征值。
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15.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。
16.量子力学中的可观测量算符为什么应为厄米算符?
【答案】实验上可以观测的力学量的平均值必须为实数,而体系在任何量子态下平均值为实数的算符必为厄米算符,因此这要求可观测量算符应为厄米算符。
17.放射性指的是束缚在某些原子核中的更小粒子有一定的概率逃逸出来,你认为这与什么量子效应有关?
【答案】与量子隧穿效应有关。
18.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
19.在量子力学中,能不能同时用粒子坐标和动量的确定值来描写粒子的量子状态?
【答案】不能。因为在量子力学中,粒子具有波料二象性,粒子的坐标和动量不可能同时具有确定值。
20.写出测不准关系,并简要说明其物理含义。
【答案】
测不准关系
时有确定的测值。
物理含义:若两个力学量不对易,则它们不可能同
四、证明题
21.设在电子的某自旋态中,测量自旋的x 分量和 >> 分量的平均值皆为零,则测电子自旋分量的平均值一定为
【答案】设在或证明这一点。 表象中,这自旋态的表示为:
则由自旋x 分量和; y 分量算符的表本为:
根据题给条件,有:
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