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2016年西华师范大学物理与空间科学学院专业综合之量子力学考研复试题库

  摘要

一、简答题

1. 分别写出非简并态的一级、二级能量修正表达式。 【答案】

2. 什么是隧道效应,并举例说明。

【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衰变现象都是隧道效应产生的。

3. 扼要说明:

(1)束缚定态的主要性质。

(2)单价原子自发能级跃迁过程的选择定则及其理论根据。

【答案】(1)能量有确定值。力学量(不显含f )的可能测值及概率不随时间改变。 (2)选择定则:

理论根据:电矩m 矩阵元

4. 何谓正常塞曼效应?何谓反常塞曼效应?何谓斯塔克效应?

【答案】在强磁场中,原子发出的每条光谱线都分裂为三条的现象称为正常塞曼效应。在弱磁场中,原子发出的

每条光谱线都分裂为

条(偶数)的现象称为正常塞曼效应。原子置于外

电场中,它发出的光谱线会发生分裂的现象称为斯塔克效应。

二、计算题

5. 设粒子从

入射,进入一维阶跃势场:当x <0时,如果粒子能量

(1)写出波动方程式并求解; (2)求透射系数;

(3)求反射系数并求与透射系数之和. 【答案】(1)粒子波动方程为

则方程的解为

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而当x >0时

其中第一部分为入射波,第二部分为反射波

.

此即透射波函数.

由波函数连续及波函数导数连续有

解得

则波函数为其中

(2)由概率流密度公式入射波函数概率流密度为

:反射波函数概率流密度为

:透射波函数概率流密度为

:透射系数即(3)反射系数即显然R+T=l.

6. 简述能量的测不准关系。

【答案】能量测不准关系的数学表示式为

7. 设t=0

时刻氢原子处于

子哈密顿算符的正交归一化本征波函数. 求:(1) t=0时刻,体系能量(2)t=0时刻,体系角动量平方

可知

即微观粒子的能量与时间不可能同时进行

准确的测量,其中一项测量的越精确,另一项的不确定程度越大。

状态,其中是氢原

的平均值. 的平均值.

(3)t=0时刻,体系角动量x 分量的平均值.

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