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2017年北京市培养单位国家纳米科学中心811量子力学考研冲刺密押题

  摘要

一、填空题

1. 二粒子体系,仅限于角动量涉及的自由度,有两种表象,分别为_____和_____; 它们的力学量完全集分别是_____和_____; 在两种表象中,各力学量共同的本征态分别是_____和_____。 【答案】耦合表象;非耦合表象

2. 总散射截面Q 与微分散射截面 【答案】

3. 粒子在一维势阱中运动,波函数为

【答案】

的关系是_____。

则的跃变条件为_____

。若势阱改为势垒

的跃变条件为_____。

4. 称_____、_____、_____等固有性质完全相同的微观粒子为_____。

【答案】质量;电荷;自旋;全同粒子

5. 对一个量子体系进行某一物理量的测量时,所得到的测量值肯定是_____当中的某一个,测量结果一般来说是不确定的. 除非体系处于_____。 【答案】本征值;定态

【解析】物理量的测量值应该对应其本征值,对于非定态,由于它是各个本征态的混合态,这就导致物理量的测量值可以是它的各个本征值,测得各个本征值满足一定概率分布,只有当体系处于定态,即位于该物理量对应的本征态,测得值才有可能为确定值.

6. —个电子运动的旋量波函数为

则表示电子自旋向上、位置在处

的几率密度表达式为_____,表本电子自旋向下的几率的表达式为_____。 【答案】

二、选择题

7. 考虑个无相互作用的玻色子处在一维无限深势阱中,粒子质量为

势阱范围为

则体系的基态能量是( )。

【答案】E

8. 光子和电子的波长都为5.0埃,光子的动量与电子的动量之比是多少?( ) A.1

B.

C.

D. 【答案】A

【解析】由德布罗意波长公式

9. 角动量算符满足的对易关系为【答案】

处两个不可穿透壁之间,

埃,如果

是电子最低能

10.一维自由电子被限制在x 和

波长相同则二者动量大小必定相同,因此答案选A.

_____,坐标和动量

的对易关系是_____。

态的能量,则电子的较高一级能态的能量是多少?( )

I 【答案】C

【解析】

一维无限深方势阱中能级公式为

由题意,基态能量为

11.下列算符【答案】

是线性算符的是_____。

则可知,

较高级能量与基态能量比值为

则第一激发态能量为

12.一维运动中,哈密顿量【答案】

三、证明题

13.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

14.证明,

【答案】因为

可得:

因而有:

四、计算题

15.力学量在自身表象中的矩阵表示有何特点?

【答案】力学量在自身表象中的矩阵是对角的,对角线上为的本征值。

16.在自旋向上的状态中,测量有哪些可能的值?这些可能的值各以多大的几率出现? &的平均值是多少?

【答案】(1)自旋角动量在空间任意方向在表象,的矩阵元为:

的投影为:

其相应的久期方程为: