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2016年苏州大学量子力学或材料分析测试方法或电子技术基础之量子力学教程复试笔试仿真模拟题

  摘要

一、简答题

1. 反常塞曼效应的特点,引起的原因。 【答案】原因如下:

(1)碱金属原子能级偶数分裂; (2)光谱线偶数条;

(3)分裂能级间距与能级有关; (4)由于电子具有自旋。

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。

3. 现有三种能级【答案】一维谐振子.

4. 波函数么?

【答案】波函数是用来描述体系的状态的复函数,除了应满足平方可积的条件之外,它还应该是单值、有限和连续的。

表示在时刻附近

体积元中粒子出现的几率密度。

是用来描述什么的?它应该满足什么样的自然条件?

的物理含义是什

请分别指出他们对应的是哪些系统。

对应一维无限深势阱;

对应

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

对应中心库仑势系统,例如氢原子;

二、计算题

5. 自旋在

方向的粒子,磁矩为

置于沿z

方向的磁场中,写出其哈密顿量,并求其

概率幅与时间的关系。 【答案】将上述自旋在

方向的粒子(譬如电子)置于沿z 方向的磁场B 中观察其概率幅的

变化。这时的哈密顿矩阵为:

式中,是泡利矩阵,为粒子的磁矩。电子负电,从而自旋磁矩与角动量的方

向相反。当自旋角动量和磁场同沿z 方向时,磁矩沿-z 方向。 可得薛定谔方程为:

即:

积分后得:

取t=0时刻的初始条件为则:

式中,

围绕极轴转动,相

由上式可以看出,粒子的自旋矢量始终与极轴保持固定的夹角但以角速度当于经典电磁学中磁偶极子在外磁场中拉莫旋进的角速度,如图所示。