2016年河北工业大学量子力学(同等学力加试)考研复试题库
● 摘要
一、简答题
1. 分别说明什么样的状态是束缚态、简并态与负宇称态?
【答案】当粒子的坐标趋向无穷远时,波函数趋向零,称之为粒子处于束缚态。若一个本征值对应一个以上的本征态,则称该本征值是简并的,所对应的本征态即为简并态,本征态的个数就是相应的简并度。将波函数中的坐标变量改变一个负号,若新波函数与原波函数相差一个负号,则称其为负宇称态。
2. 什么是量子跃迁?什么是选择定则?线偏振光和圆偏振光照射下的选择定则有什么区别? 【答案】量子跃迁是指在某种外界作用下,体系在不同的定态之间跃迁。
选择定则:从一个定态到另一个定态之间的跃迁概率是否为零,也即跃迁是否是禁戒的。 线偏振光选择定则:
3. 已知为一个算符么正算符?
【答案】满足关系式(a )的为厄密算符,满足关系式(b )的为幺正算符。
4. 简述波函数和它所描写的粒子之间的关系。
【答案】微观粒子的状态可用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。 微观粒子的状态波函数则在为
用算符的本征函数
展开
态中测量粒子的力学量^
得到结果为
的几率是
得到结果在
范围内的几率
满足如下的两式
问何为厄密算符?何为
圆偏光选择定则:
二、计算题
5. 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。
求到二级,矩阵元一般形式
则第n 能级的二级近似能量
(2)结果适用的条件是:即 6. 设
是
(1)计算(2)计算
并将结果表示为三个泡利矩阵的线性组合(要求给出组合系数)。 的本征态
试证该态与的方向无关,即由不同得到
方向的单位矢量,在表象中
,
(3
)设两电子自旋态为的态最多相差相因子。 【答案】⑴
(2)设的本征值为,本征矢为
则:
解久期方程
,可得: