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2018年大连理工大学材料科学与工程学院806量子力学考研基础五套测试题

  摘要

一、填空题

1.

表示_____,几率流密度表示为_____。

【答案】几率密度;

2. 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.

3. 判别一个物理体系是经典体系还是量子体系的基本标准是_____。

【答案】当物理体系的作用量与A 相比拟时,该物理体系视为量子体系;当物理体系的作用量远大于时,视为经典体系。 4.

【答案】主;角;磁;

为氢原子的波函数(不考虑自旋),

分别称为_____量子

数、_____量子数、_____量子数,它们的取值范分别为_____、_____、_____。

二、计算题

5. 在自旋向上的状态中,测量有哪些可能的值?这些可能的值各以多大的几率出现? &的平均值是多少?

【答案】(1)自旋角动量在空间任意方向在表象,的矩阵元为:

的投影为:

其相应的久期方程为:即:

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利用解得:

可得:

所以,的本征值为(2)设对应于

的本征函数的矩阵表示为则:

由归一化条件,得:

可见,的可能值为而

6. 氢原子处于状态(1)求轨道角动量的z

分量(3)求总磁矩【答案】⑴

的平均值。 的z 分量

的平均值。

相应的几率为

(2)求自旋角动量的z

分量的平均值。

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7. 设

为氢原子束缚态能量本征函数(已归一),考虑自旋后,

某态表示为

在该态下计算(结果应尽量化简):

(1)在薄球壳(2)在薄球壳(3)

内找到粒子的几率。 内找到粒子且自旋沿

的几率。

为总角动量,计算在该态下的平均值。

在薄球壳

内找到粒子的概率

【答案】(1)由题意可得:为:

(2)在薄球壳内找到粒子且自旋沿+x的几率可表示 为:

故:

已知在本征态表象下因此有:

(3)在

下的平均值为:

8. 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

的微扰作用。

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