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2017年贵州大学理学院819物理综合之量子力学教程考研仿真模拟题

  摘要

一、填空题

1 用球坐标表示,.粒子波函数表为【答案】

写出粒子在球壳

中被测到的几率_____。

2. 费米子组成的全同粒子体系的波函数具有_____,玻色子组成的全同粒子体系的波函数具有_____。

【答案】对称性;反对称性

3. 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

4. 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.

5. (1)自由粒子被限制在x 和x+1处两个不可穿透壁之间,按照经典物理. 如果没有给出其他资料,则粒子在 x 和x+1/3之间的概率是_____. A.025 B.033 C.011 D.067

(2)上题中,按照量子力学. 处于最低能态的粒子在x 和x+1/3之间被找到的概率是_____. A.019 B.072 C.033 D.050 【答案】(1)B 【解析】按照经典力学,粒子处于空间的概率密度为常数,故概率与体积成正比,

即所求概率为

(2)A

【解析】取x 为原点,则有波函数为所求概率即

6. 如图所示,有一势场为:

,当粒子处于束缚态时,£的取值范围为_____。

【答案】

二、选择题

7. 下面哪组是泡利矩阵( ). A. B. C. D. 【答案】A

【解析】泡利矩阵必须满足以下对易关系为

再由

最终推导出泡利矩阵只能

8. 考虑个无相互作用的玻色子处在一维无限深势阱中,粒子质量为

势阱范围为

则体系的基态能量是( )。

【答案】E

9. 已知体系的哈密顿算符为

下列算符

与对易的有_____。

【答案】

哈密顿与坐标的对易式

( )。

10.—维问题中的哈密顿量为

【答案】C

11.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

12.量子力学中的力学量用_____算符来表示,量子力学中的力学量算符的矩阵是_____矩阵。 【答案】厄米;厄米

三、计算题

13.平面转子的转动惯量为I ,设绕z 轴转动,受到态能量的一级近似。

【答案】受到微扰之前,系统波函数为对于所有激发态能级,其简并度为二.

设容易得到则

的微扰作用,求体系激发定

对应能量为

对应零级近似波函数为