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2016年中国地质大学(北京)数理学院(学术型)量子力学(同等学力加试)复试笔试最后押题五套卷

  摘要

一、简答题

1. 什么是定态?若系统的波函数的形式为处于定态?

【答案】体系能量有确定的不随时间变化的状态叫定态,定态的概率密度和概率流密度均不随时间变化. 不是,体系能量有E 和-E 两个值,体系能量满足一定概率分布而并非确定值.

2. 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。

3. 试表述量子态的叠加原理并说明叠加系数是否依赖于时空变量及其理由. 【答案】量子态的叠加原理:若仍然为粒子可能处于的态.

叠加系数不依赖于时空变量. 因为量子态的叠加原理已经明确说明了是任意线性组合,即表明了叠加系数不依赖于任何变量.

4. 量子力学中的力学量算符有哪些性质? 为什么需要这些性质?

【答案】量子力学中力学量算符为厄米算符,因而具有所有厄米算符的性质.

量子力学中力学量算符为厄米算符是由力学量算符本征值必须为实数决定的,比如,力学量的平均值为实数,因而对求平均值的式子求共轭后,其值应该不变,而求平均值时算符求共轭后式子值不变即要求算符为厄米算符.

为粒子可能处于的态,那么这些态的任意线性组合

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?

的物理含义是什问

是否

二、计算题

5. 与电子一样,中子的自旋也是,并且具有磁矩旋角动量,如果中子在相互垂直的两个磁场可能值,对应的几率和平均 值分别是多少? 【答案】该体系中:

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其中是一个常数,是中子的自中运动,求该体系的能级和波函数,

当能级之间发生跃迁时,可能的跃迁频率有几个,大小是多少?在各本征态中,自旋第三分量的

表象中设归一化的本征函数为

则有(能量本征值为):

久期方程为:从而可得:对应能量本征值.

的本征函数满足:

不妨设则此时满足的解为:

同理可得,

对应能量本征值的本征态为:

当发生能级跃迁时,可能的跃迁频率有两个,为(2)在

表像中,

的本征态为:

所以,在

态中:

的几率为:

的几率为:

其平均值为:在

态中:

的几率为:

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