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2017年常州大学量子力学(同等学力加试)考研复试核心题库

  摘要

一、计算题

1. 在【答案】

本征方程为:

即:

由此得:即:

有非零解的条件是:由此得:可求得与

对应的本征矢为:

表象中,求

方向的单位矢。

的本征值和本征态,这里,

对应的本征矢为:

2. 设两个电子在弹性中心力场中运动,每个电子的势能是能和u (r )相比可以忽略,求这两个电子组成的体系波函数。

如果电子之间的库仑

【答案】这个一个两电子体系,属于费米子系统。在不考虑电子之间库仑相互作用的情况下,有:

其中

分别为谐振子第m 、n 个能量本征函数。

(2)当

时,由这两电子组成的体系波函数为:

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(1)当m=n时,由这两电子组成的体系波函数为:

其中:

3. 中子的自旋也为

磁矩为

不妨取

表象中,

设自旋波函数为

若中子处于沿y 方向的均匀磁场中,求自旋波函数。

【答案】体系的哈米顿基为:

则能量本征方程为:

久期方程为:由此可得:(1)当自旋波函数为:

时,由

并结合归一化条件

可得

(2)同理,当

时,可得自旋波函数为:

4. 求电荷为q 的一维谐振子在外加均匀电场E 中的能级,

哈密顿量为

【答案】记常数,且x ,p 换为

则哈密顿量可时的哈密顿量

对易关系不变,而这不影响原有的能级,所以

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相比,相差一

5. 一质量为m 的粒子,可在宽为a 无限深势阱当中自由运动. 在t=0的初始时刻其波函数为

其中A 为实常数. (1)求A 使平均值?

(3)求t 时刻的波函数

满足归一化条件.

(2)如果进行能量测量,则能得到哪些能量值? 相应取这些能量值的概率又是多少? 再计算能量的

【答案】(1)无限深方势阱中粒子的本征波函数为初始时刻波函数可化为

由归一化条件有

(2)无限深方势阱中粒子的本征能量为

解得

.

故粒子可能测得能量即

测得能量的平均值为(3) t 时刻波函数为

6. 分别在【答案】(1

)在

表象中,求出表象中

的矩阵表示,并求出由表象到

表象的变换矩阵。的本征值为±1,

应为对角矩阵,对角元为的本征值,由

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