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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

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

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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