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2016年北京交通大学理学院08106物理基础综合测试二之量子力学复试笔试仿真模拟题

  摘要

一、简答题

1. 自旋可以在坐标表象中表示吗?

【答案】自旋是内禀角动量,与空间运动无关,故不能在坐标空间表示出来。

2. 已知为一个算符么正算符?

【答案】满足关系式(a )的为厄密算符,满足关系式(b )的为幺正算符。

3. 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)选择定则:

理论根据:电矩m 矩阵元

4. 以能量这个力学量为例,简要说明能量算符和能量之间的关系。 【答案】在量子力学中,能量

用算符表示,

当体系处于某个能量态

的作用是得到这一本征值,即

当体系处于一般态

的本征态

时,算符对

的作

时,算符对态

满足如下的两式

问何为厄密算符?何为

,即用是得到体系取不同能量本征值的几率幅(从而就得到了相应几率)

二、计算题

5. 考虑一自旋量于救s=l的粒子,忽略空间自由度,并假定粒子处在外磁场的单位矢量),粒子的哈米顿算符为(1)若虬

同本征矢

(2)如果初始时刻t=0粒子的态为(3)发现粒子处在【答案】(1)由于

求在t >0后粒子的态?

为基,求自旋算符S 的矩阵表示.

中(为x 轴

态的概率是多少?

由于哈密顿量为(2)由定态方程

则能量本征态对应于

解得

本征态.

而故t >0后粒子的态为

(3)由于

故所求概率为

6. 已知在象到

表象中,的本征函数为:

则由

表象的变换矩阵S 是什么?

【答案】