2017年清华大学交叉信息研究院841量子力学考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、计算题
1. 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
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。
【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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的微扰作用。
如果电子之间的库仑
(1)当m=n时,由这两电子组成的体系波函数为:
其中:
3. 已知在象到
表象中,的本征函数为:
则由
表
表象的变换矩阵S 是什么?
【答案】
4. 在自旋态【答案】
下,求在自旋态j
下:
所以有:
5. 设粒子从
入射,进入一维阶跃势场:当x <0时,如果粒子能量
试
而当x >0时
,
(1)写出波动方程式并求解; (2)求透射系数;
(3)求反射系数并求与透射系数之和. 【答案】(1)粒子波动方程为
令
则方程的解为
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其中第一部分为入射波,第二部分为反射波
.
此即透射波函数.
由波函数连续及波函数导数连续有
解得
则波函数为其中
(2)由概率流密度公式入射波函数概率流密度为
:反射波函数概率流密度为
:透射波函数概率流密度为
:透射系数即(3)反射系数即显然R+T=l.
6. (1)求算符【答案】⑴
可知
的对易关系. (2)证明其中
即算符⑵则
不对易.
得证.
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