2018年北京工商大学理学院716量子力学考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1. 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。
2. 自发辐射和受激辐射的区别是什么?
【答案】自发辐射是原子处于激发能级时,可能自发地跃迁到较低能级去,并发射出光子的过程;
受激辐射是处于激发能级低能级的。
的原子被一个频率为
的光子照射,受激发而跃迀到较
同时发射出一个同频率的受激光子的过程。受激辐射的光子是相干的,自发辐射是随机
二、计算题
3. 考虑一维双势阱:
(1)推导在x=a处波函数的连接条件. (2)对于偶宇称的解,即征值的数目.
【答案】(1)薛定谔方程可表示为
OT 为粒子质量,
为方程的奇点,在x=a
点处
对上述方程积分
得出
(2)由题意知当x >a 时
,当-a <x <a 时,
其中
其中
考虑到束缚态,因此解为
考虑到偶宇称,因此解为
结合x=a处的边界条件和此处的波函数连续条件,可得
不存在,表现为
不连续。
求束缚态能量本征值满足的方程,并用图解法说明本
其中
化去A , C后可得,此即能量本征值所需要满足的方程
.
图
所以满足此方程的本征值只有一个.
4. 若 求【
5. 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:
其中:
答案
】
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:
6. 设质量为m 的粒子处于势场的本征波函数
中,K 为非零常数. 在动量表象中求与能量E 对应
也属于正幂次级数,故有定态方程
【答案】显然势场不含时,属于一维定态问题,而
式中:
则I 式可以化为:令
上方程可化简为
式解得
则
其中C 为归一化常数。
其中,为自的解为:
7. 设在平行于y 轴的磁场中,一个电子的哈密顿为旋算符,在t=0时刻,电子处在【答案】粒子的哈密顿量
本征值为
因此定态方程
的本征态,求以后t 时刻电子所处状态的表示式。
t 时刻,电子波函数满足:
因为
故:
所以: