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2018年山东大学威海校区829量子力学考研强化五套模拟题

  摘要

一、计算题

1. 空间中有一势场射)。 (1)写出

时,被散射粒子的渐近波函数

的表达式;如果已知散

它在

时趋于零. 一质量为m 的自由粒子被此势场散射(弹性散

(2

)从被散射粒子的渐近波函数射振幅

求微分散射截面

读出散射振幅

【答案】(1)该渐进波函数为

其中

为径向波函数,则有

另外

时,

上式即

解得而

时,时,

微分散射截面

故所求为

(2)散射振幅即,

2. 考虑在无限深势阱(0<x <a )中运动的两电子体系,略去电子间的相互作用以及一切与自旋有关的相互作用,写出体系的基态和第一激发态的波函数和能量,并指出其简并度。 【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:总波函数为:

(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为:

基态不简并,第一激发态是四重简并的。

3. 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。

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:

(2)当时,由这两电子组成的体系波函数为:

其中:

4. 自旋为的一定域电子在均匀磁场子处 在

的本征态上,求t >0时测量

中运动,磁作用势为的可能取值及相应的几率。

设t=0时刻,电

【答案】的本征态矢与本征值为:

任意t 时的态矢为:

可能取值为

5. 在

对应几率为

方向投影算符

的本征值和相应的本征态。

【答案】在

表象中的矩阵表示为:

表象中,

求自旋算符在