2017年内蒙古师范大学物理与电子信息学院731量子力学考研导师圈点必考题汇编
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一、填空题
1.
当对体系进行某一力学量的测量时. 测量结果一般来说是不确定的. 测量结果的不确定性来源于_____.
【答案】测量的干扰
【解析】当我们对物理量进行测量时,不可避免地对体系施加影响,而这影响将导致体系的波函数发生变化,这最终导致对物理量的测量的不确定性.
2. 普朗克的量子假说揭示了微观粒子_____特性,爱因斯坦的光量子假说揭示了光的_____性。 【答案】粒子性;波粒二象性
【解析】普朗克为解释黑体辐射规律而提出量子假说
爱因斯坦后来将此应用到了光电效应
上,并因此获得诺贝尔奖,二人为解释微观粒子的波粒二象性作出了重大贡献,这为量子力学的诞生奠定了基础.
3. 力学量算符必须是_____算符,以保证它的本征值为_____. 【答案】厄米;实数
【解析】力学量的测量值必须为实数,即力学量算符的本征值必须为实数,而厄米算符的本征值为实数,于是量子力学中就有了一条基本假设——量子力学中所有力学量算符都是厄米算符.
4. 波函数的统计解释是:波函数在空间某一点处的_____和在该点扰到粒子的_____成正比。 【答案】强度;几率
5. —个电子运动的旋量波函数为
则表示电子自旋向上、位置在处
的几率密度表达式为_____,表本电子自旋向下的几率的表达式为_____。 【答案】
6. 玻恩关于波函数统计解释的基本论点是_____。
【答案】物质的本源是粒子;波动性是指微观粒子处于某一物理量值的统计几率
二、选择题
7. 在量子力学中. 对每一个物理量A , 都有一个厄米算符
【答案】B
【解析】物理量平均值定义
为
考虑到正交归一化条件
与之对应,
若体系处在由波函数
描述的态中. 则在t 时刻. 对物理量A 测量时所得的平均值A. t为( )。
分别为物理量本征值及取值概率,
而和力学量算符的厄米性,于是
8. 已知体系的哈密顿算符为
下列算符
与对易的有_____。
【答案】
9. 量子力学中,体系的任意态_____,展开式系数_____。 【答案】
10.给出如下对易关系:
【答案】
11.设粒子处于态系数的取值为_____【答案】
12.下列算符【答案】
可用一组力学量完全集的共同本征态展开,展开式为
为归一化的球谐函数,则
为归一化波函数
的可能值为_____
的平均值为_____。
是线性算符的是_____。
三、计算题
13.—个电子在沿正Z 方向的均匀磁场B 中运动(只考虑自旋),在t=0时测量到电子自旋沿正X 方向,求在t >0时的自旋波函数以及的平均值. 【答案】
在
表象下,
由
可以解得
:
其中
时态矢为:
分别为朝上和朝下时的波函数.
即t=0
时刻电子自选波函数
电子由于自旋产生的能量对应哈密顿量为:故
状态为的本征态,对应本征值为:
t >0时刻电子自旋波函数应为
写成矩阵形式,即
而
平均值为
14.两个互作用可以忽略的电子在一维线性谐振子势场中运动,写出系统基态和第一激发态的总波函数。
【答案】单电子波函数的空间部分:
二电子总波函数应为反对称: 基态:
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