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2017年新疆大学物理科学与技术学院716量子力学考研冲刺密押题

  摘要

一、填空题

1. 普朗克的量子假说揭示了微观粒子_____特性,爱因斯坦的光量子假说揭示了光的_____性。 【答案】粒子性;波粒二象性

【解析】普朗克为解释黑体辐射规律而提出量子假说诞生奠定了基础.

2. —个电子运动的旋量波函数为

则表示电子自旋向上、位置在处爱因斯坦后来将此应用到了光电效应

上,并因此获得诺贝尔奖,二人为解释微观粒子的波粒二象性作出了重大贡献,这为量子力学的

的几率密度表达式为_____,表本电子自旋向下的几率的表达式为_____。 【答案】

3 设体系的状态波函数为.量

4. 如图所示,有一势场为:

,当粒子处于束缚态时,£ 的取值范围为_____。

的关系为_____。

如在该状态下测量力学是F 在确定的值

则力学量算符与态矢

【答案】

【答案】

5. 自旋为_____的微观粒子称为费米子,它们所组成的全同粒子体系的波函数具有_____, 自旋为_____的微观粒子称为玻色子,它们所组成的全同粒子体系的波函数具有_____。 【答案】的奇数倍;反对称变换

的整数倍;对称变换

6. 在量子力学原理中. 体系的量子态用希尔伯特空间中的_____来描述. 而力学量用_____描述. 力学量算符必为_____算符,以保证其_____为实数.

;厄米;本征值 【答案】函数矢量;张量(一般是二阶张量,即矩阵)

【解析】希尔伯特空间中的函数矢量对应体系的量子态,力学量对应张量,一般情况下力学量对应二阶张量,也就是矩阵. 力学量算符必须保证其厄米性,否则将导致测量值即其本征值不是实数,这显然不符合事实.

二、选择题

7. 设粒子处于态( )。

【答案】B

8. 类氢原子问题中,设原子核带正电核为现几率最大的径向坐标位置是( )。

A.

B.

C.

D.

E. 【答案】B 9. 如果

为归一化的球谐函数,则的平均值为

为原子的波尔半径,对处于基态的电子,其出

是厄米算符,并且则下列是厄米算符为( )。

【答案】C

10.如两力学量算符【答案】0

11.(1)

【答案】

12.中心力场中,算符的式子是( )

A. B. C. D. 【答案】C

_____;(2)

的共同征函数为

则关于这两个算符的本征值方程正确_____。

有共同本征函数完全系,则它们满足对易关系为

_____。

三、简答题

13.什么是量子跃迁?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:圆偏光选择定则:

14.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。

15.以能量这个力学量为例,简要说明能量算符和能量之间的关系。 【答案】在量子力学中,

能量

用算符表示,

当体系处于某个能量

的作用是得到这一本征值,即

当体系处于一般态

的本征态

时,算符对

的作

时,算符对态

,即用是得到体系取不同能量本征值的几率幅(从而就得到了相应几率)

16.坐标分量算符与动量分量算符的对易关系是什么?并写出两者满足的测不准关系。 【答案】对易关系为

测不准关系为