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2018年河南师范大学物理与电子工程学院804量子力学考研强化五套模拟题

  摘要

一、填空题

1. 如图所示,有一势场为:

,当粒子处于束缚态时,£的取值范围为_____。

【答案】

2. 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

3. 对氢原子,不考虑电子的自旋,能级的简并度为_____,考虑自旋但不考虑自旋与轨道角动量的耦合时,能级的简并度为_____。

【答案】

4. 判别一个物理体系是经典体系还是量子体系的基本标准是_____。

【答案】当物理体系的作用量与A 相比拟时,该物理体系视为量子体系;当物理体系的作用量远大于时,视为经典体系。

5.

当对体系进行某一力学量的测量时. 测量结果一般来说是不确定的. 测量结果的不确定性来源于_____.

【答案】测量的干扰

【解析】当我们对物理量进行测量时,不可避免地对体系施加影响,而这影响将导致体系的波函数发生变化,这最终导致对物理量的测量的不确定性.

6. 一质量为的粒子在一维无限深方势阱为_____, 能级表达式为_____。 【答案】

中运动,其状态波函数

二、选择题

7. 一维运动中,

哈密顿量【答案】

8. 下面关于厄米算符的定义式中. 正确的为( )

.

【答案】A

【解析】量子力学中力学量对应的算符必须为厄米算符,这是因为力学量算符的本征值必须为实 数. 厄米算符定义式为

9. 对力学量进行测量. 要能得到确定结果的条件是( ) A. 体系可以处于任一态 B. 体系必须处于宏观态 C. 力学量必须是守恒量 D. 体系必须处于的本征态 【答案】D

【解析】若对力学量的测量得到的是确定结果,则要求体系必须处于定态,而处于定态的条件即体系处于力学量对应的本征态.

10.在量子力学中. 对每一个物理量A , 都有一个厄米算符

【答案】B

【解析】物理量平均值定义

分别为物理量本征值及取值概率,而

与之对应,

若体系处在由波函数

描述的态中. 则在t 时刻. 对物理量A 测量时所得的平均值A. t为( )。

考虑到正交归一化条件和力学量算符的厄米性,于是

11.如两力学量算符【答案】0 12.【答案】

_____

_____

_____

_____

_____。

有共同本征函数完全系,则它们满足对易关系为

_____。

三、简答题

13.什么是量子跃迁?什么是选择定则?线偏振光和圆偏振光照射下的选择定则有什么区别? 【答案】量子跃迁是指在某种外界作用下,体系在不同的定态之间跃迁。

选择定则:从一个定态到另一个定态之间的跃迁概率是否为零,也即跃迁是否是禁戒的。 线偏振光选择定则:圆偏光选择定则:

14.何谓正常塞曼效应?何谓反常塞曼效应?何谓斯塔克效应? 中,原子发出的

每条光谱线都分裂为

【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

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。

15.假设体系的哈密顿算符不显含时间,而且可以分为两部分:一部分是(非简并)和本征函数

已知:另一部分

很小,可以看作是加于

它的本征值

上的微扰. 写出在非简并

状态下考虑一级修正下的波函数的表达式? 及其包括了一级、二级能量的修正的能级表达式。 【答案】

一级修正波函数为二级近似能量为其中

16.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)