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2017年沈阳工业大学理学院612量子力学考研强化模拟题

  摘要

一、选择题

1. 如果

【答案】C

2. 中心力场中,算符的式子是( ) A. B. C. D.

【答案】C

3. 角动量算符满足的对易关系为【答案】

4. 一维运动中,

哈密顿量【答案】

5. —维问题中的哈密顿量为

【答案】C

6. 如果算符表示力学量应的_____。

【答案】确定值;本征值

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是厄米算符,并且则下列是厄米算符为( )。

的共同征函数为

则关于这两个算符的本征值方程正确

_____,坐标和动量的对易关系是_____。

哈密顿与坐标的对易式

( )。

那么当体系处于的本征态时,力学量F 有_____。这个值就是相

二、简答题

7. 什么是费米子? 什么是玻色子? 两者各自服从什么样的统计分布规律?

【答案】费米子是自旋为半奇数的粒子,玻色子是自旋为整数的粒子. 费米子遵守费米-狄拉克统计规律,玻色子遵从玻色-爱因斯坦统计规律.

8. 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。

9. 解释量子力学中的“简并”和“简并度”。

【答案】一个能级对应多个相互独立的能量本征函数的现象称为“简并”;一个能级对应的本征函数的数目称为“简并度”。

10.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

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

11.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

的。

12.描写全同粒子体系状态的波函数有何特点?

【答案】描写全同粒子体系状态的波函数只能是对称的或者反对称的,它们的对称性不随时间变化。

13.归一化波函数是否可以含有任意相因子【答案】可以。因为

如果

对整个空间积分也等于1。

对整个空间积分等于1,则

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即用任意相因子去乘以波函数,既不影响体系的量子状态,也不影响波函数的

归一化。

14.分别写出非简并态的一级、二级能量修正表达式。 【答案】

15.斯特恩—革拉赫实验证明了什么? 【答案】(1)半整数内禀角动量在存在。 (2)空间量子化的事实。

(3)电子自旋磁矩需引入2倍关系。

16.有人说“在只考虑库仑势场情况下,氢原子原有本征态都存在实的轨道波函数”,你是否同意这种说法, 简述理由。 【答案】不同意。因为

为实函数,但

可以为复函数。

三、证明题

17.(1)设(2)试将【答案】(1)

与pauli 算符对易,证明

表示成

的线性叠加. 其中为单位算符.

利用

化简可得:

(2)

18.设力学量A 不显含时间t ,证明在束缚定态下,【答案】设束缚定态为

即有:

因A 不显含时间t , 所以

因而有:

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