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2016年聊城大学物理科学与信息工程学院量子力学(同等学力加试)复试笔试最后押题五套卷

  摘要

一、简答题

1. 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。

2. 解释量子力学中的“简并”和“简并度”。

【答案】一个能级对应多个相互独立的能量本征函数的现象称为“简并”;一个能级对应的本征函数的数目称为“简并度”。

3. 量子力学中的力学量算符有哪些性质? 为什么需要这些性质?

【答案】量子力学中力学量算符为厄米算符,因而具有所有厄米算符的性质.

量子力学中力学量算符为厄米算符是由力学量算符本征值必须为实数决定的,比如,力学量的平均值为实数,因而对求平均值的式子求共轭后,其值应该不变,而求平均值时算符求共轭后式子值不变即要求算符为厄米算符.

4. 完全描述电子运动的旋量波函数为

分别表示什么样的物理意义。

【答案

表示电子自旋向

表示电子自旋向上

的几率。

位置

处的几率密度

试述

满足如下的两式

问何为厄密算符?何为

二、计算题

5. 对于一维无限深势阱(1)写出单粒子能级

和波函数

的全同粒子在此势阱中,写出此系统基态和第一激发态的

(2)如果有两个无相互作用的自旋为能量值和波函数。

【答案】二电子体系,总波函数反对称。一维势阱中,体系能级为:

(1) 基态:

空间部分波函数是对称的

:自旋部分波函数是反对称的:

总波函数:

(2)第一激发态:空间部分波函数:自旋部分波函数:

二电子体系的总波函数:

基态不简并,第一激发态是四重简并的。

6. 自旋为时,粒子处于(2)求出t >0时

固有磁矩为

的状态。

的可测值及相应的取值几率。

(其中为实常数)的粒子,处于均匀外磁场

中,设t=0

(1)求出t >0时的波函数; 【答案】(1)体系的哈密顿算符为在泡利表象中,哈密顿算符的本征解为:在t= 0时,粒子处于为了求出

的状态,即

在泡利表象中的具体形式,需要求解满足的本征方程: