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2018年郑州轻工业学院物理与电子工程学院829量子力学考研基础五套测试题

  摘要

一、填空题

1.

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_____、_____、_____。

【答案】主;角;磁;

2. 微观粒子的状态由波函数描述,波函数一般应满足的三个条件是_____、_____、_____。

【答案】连续性;有限性;单值性

3. 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

4. 称_____等固有性质_____的微观粒子为全同粒子。

【答案】质量;电荷;自旋;完全相同

5 设体系的状态波函数为.如在该状态下测量力学是F 在确定的值量的关系为_____。 则力学量算符与态矢

【答案】

6. 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.

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

为分别为物理量本征值及取值概率,而

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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( )。

考虑到正交归一化条件和力学量算符的厄米性,于是

8.

【答案】

9. 假定角动量平方算符的选择为( )

【答案】C

10.下面关于厄米算符的定义式中. 正确的为( )

.

【答案】A

【解析】量子力学中力学量对应的算符必须为厄米算符,这是因为力学量算符的本征值必须为实数. 厄米算符定义式为

11.中心力场中,算符的式子是( ) A.

B.

C.

D.

【答案】C

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_____ ____________________。 的本征值分别为和如果则可能是本征值 的共同征函数为 则关于这两个算符的本征值方程正确

12.量子力学中,体系的任意态_____,展开式系数_____。 【答案】

可用一组力学量完全集的共同本征态展开,展开式为

三、简答题

13.波函数是否描述同一状态? 【答案】

与描写的相对概率分布完全相同,描写的是同一状态。

14.非相对论量子力学的理论体系建立在一些基本假设的基础上,试举出二个以上这样的基本假设,并简述之。

【答案】(1)微观体系的状态被一个波函数完全描述,从这个波函数可以得出体系的所有性质。波函数一般应满足连续性、有限性和单值性三个条件。

(2)力学量用厄密算符表示。如果在经典力学中有相应的力学量,则在量子力学中表示这个力学量的算符,由经典表示式中将动量换为算符

数。

(3)将体系的状态波函数用算符的本征函数展开:

则在

盔中测量力学量得到结果为

(4)体系的状态波函数满足薛定谔方程其中是体系的哈密顿算符。 的几率是

得到结果在

范围内的几率是得出。表示力学量的算符组成完全系的本征函

(5)在全同粒子所组成的体系中,两全同粒子相互调换不改变体系的状态(全同性原理)。 以上选三个作为答案。

15.斯特恩—革拉赫实验证明了什么?

【答案】(1)半整数内禀角动量在存在。

(2)空间量子化的事实。

(3)电子自旋磁矩需引入2倍关系。

16.将描写的体系量子状态波函数乘上一个常数后,所描写的体系量子状态是否改变?

【答案】不改变。根据对波函数的统计解释,描写体系量子状态的波函数是概率波,由于粒子必定要在空间中的某一点出现,所以粒子在空间各点出现的概率总和等于1,因而粒子在空间各点出现概率只决定于波函 数在空间各点的相对强度。

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