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2016年伊犁师范学院物理科学与技术学院量子力学之量子力学教程(同等学力加试)考研复试题库

  摘要

一、简答题

1. 斯特恩—革拉赫实验证明了什么? 【答案】(1)半整数内禀角动量在存在。 (2)空间量子化的事实。

(3)电子自旋磁矩需引入2倍关系。

2. 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

3. 什么是费米子? 什么是玻色子? 两者各自服从什么样的统计分布规律?

【答案】费米子是自旋为半奇数的粒子,玻色子是自旋为整数的粒子. 费米子遵守费米-狄拉克统计规律,玻色子遵从玻色-爱因斯坦统计规律.

4. 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。

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. 已知二阶矩阵A 、B 满足:【答案】根据定义由于

故得:

有:

在B 表象中,求出矩阵A 、B 。

由此式求出B 的本征值为0,1。

在B 表象中,B 为对角矩阵,对角矩阵元等于本征值,所以B 可以表示为:

设:

则有:

由③可得:由③可得:由式⑤、⑥可得:示:

由①、⑦表示的A 、B 已满足题设条件。故α可取实数。令α=0, 则:

6. 考虑相距2a 、带电为e 和一e 的两个粒子组成的一个电偶极子,再考虑一个质量为m 、带电为e 的入射粒子,其入射波矢k 垂直于偶极子方向,见图求在玻恩近似下的散射振幅,并确定微分散射截面取最大值的方向。

可取

,代入②式,即得B 表象中A 的矩阵表为实数)

【答案】电偶极子势能为 由波恩近似有散射振幅为散射微分截面为式中

此即所求表达式.

【积分未完成】