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2017年上海大学材料基因组工程研究院812量子力学考研题库

  摘要

一、证明题

1. 设力学量A 不显含时间t ,证明在束缚定态下,【答案】设束缚定态为

即有:

因A 不显含时间t , 所以

2. 试证明,表象经么正变换后,不改变算符本征值。 【答案】设可得:

(其中

为幺正变换,则:

可见,本征值不变。

因而有:

二、计算题

3. 三个自旋为的全同粒子,在一维位势示)。

(2)它们的简并度分别是多少? 【答案】(1)基态

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中运动。

(1

)给出这三个粒子体系的基态和第一激发态的能量及相应的本征矢(谐振子波函数以

第一激发态:

(2)基态二重简并,第一激发态四重简并。

4. (1)求算符【答案】⑴

即算符⑵则

5. 粒子的一维运动满足薛定愕方程:(1)若

是薛定谔方程的两个解,证明

与时间无关.

不对易.

得证.

的对易关系. (2)证明

其中

(2)若势能V 不显含时间t ,用分离变数法导出不含时的薛定谔方程,并写出含时薛定谔方程的通解形式. 【答案】⑴

取式(1)之复共轭,得

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对全空间积分: 即

所以与时间无关. (2)设

代入薛定谔方程,分离变量后,得

E 为既不依赖t , 也不依赖r 的常数. 这样,

所以

因此,通解可以表示为

其中,

是满足不含时的薛定谔方程

6. 粒子在一维无限深势阱中运动. 设该体系受到的微扰作用。(1)利用微扰理论求第n 能级的准至二级的近似表达式. (2)指出所得结果的适用条件. 【答案】(1) 一维无限深方势阱:

体系的零级近似波函数和零级近似能量

求到二级,矩阵元一般形式

则第n 能级的二级近似能量

(2)结果适用的条件是:

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