2016年暨南大学理工学院量子力学复试笔试最后押题五套卷
● 摘要
一、简答题
1. 非相对论量子力学的理论体系建立在一些基本假设的基础上,试举出二个以上这样的基本假设,并简述之。
【答案】(1)微观体系的状态被一个波函数完全描述,从这个波函数可以得出体系的所有性质。波函数一般应满足连续性、有限性和单值性三个条件。
(2)力学量用厄密算符表示。如果在经典力学中有相应的力学量,则在量子力学中表示这个力学量的算符,由经典表示式中将动量换为算符数。
(3)将体系的状态波函数
用算符的本征函数展开:
则在
盔中测量力学量得到结果为
(4)体系的状态波函数满足薛定谔方程
其中是体系的哈密顿算符。
的几率是
得到结果在
范围内的几率是
得出。表示力学量的算符组成完全系的本征函
(5)在全同粒子所组成的体系中,两全同粒子相互调换不改变体系的状态(全同性原理)。 以上选三个作为答案。
2. 什么样的状态是定态,其性质是什么?
【答案】定态是能量取确定值的状态,其性质:定态之下不显含时间的力学量的取值几率和平均值不随时间改变
3. 试表述量子态的叠加原理并说明叠加系数是否依赖于时空变量及其理由. 【答案】量子态的叠加原理:若仍然为粒子可能处于的态.
叠加系数不依赖于时空变量. 因为量子态的叠加原理已经明确说明了是任意线性组合,即表明了叠加系数不依赖于任何变量.
4. 厄米算符的本征值与本征矢
分别具有什么性质?
【答案】本征值为实数,本征矢为正交、归一和完备的函数系。
为粒子可能处于的态,那么这些态的任意线性组合
二、计算题
5. 二电子体系中,
总自旋【答案】(
写出()的归一化本征态(即自旋单态与三重态)。
)的归一化本征态记为则自旋单态为:
自旋三重态为:
6. 粒子在一维无限深势阱中运动. 设该体系受到(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:即
7. 两个质量为m 的粒子处于一个边长为a >b >c 的,不可穿透的长盒子中. 求下列条件该体系能量最低态的 波函数(只写出空间部分)及对应能量. (1)非全同离子; (2)零自旋全同离子; (3)自旋为1/2的全同离子.
的微扰作用。