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2017年北京市培养单位理化技术研究所811量子力学考研仿真模拟题

  摘要

一、填空题

1. 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】

2. 称_____等固有性质_____的微观粒子为全同粒子。 【答案】质量;电荷;自旋;完全相同

3. 不确定关系是微观粒子_____性质的数学表述。 【答案】波粒二象性

4. 玻恩关于波函数统计解释的基本论点是_____。

【答案】物质的本源是粒子;波动性是指微观粒子处于某一物理量值的统计几率

5. 波函数的统计解释是:波函数在空间某一点处的_____和在该点扰到粒子的_____成正比。 【答案】强度;几率

6.

一维谐振子升、降算符密顿量H 用N 或【答案】

、a 的对易关系式为_____; 粒子数算符N 与、a 的关系是 ; 哈

、a 表示的式子是_____;N (亦即H )的归一化本征态为_____。

二、选择题

7. 角动量算符满足的对易关系为【答案】

_____,坐标和动量

的对易关系是_____。

8. 对力学量进行测量. 要能得到确定结果的条件是( ) A. 体系可以处于任一态

B. 体系必须处于宏观态 C. 力学量必须是守恒量 D. 体系必须处于的本征态 【答案】D

【解析】若对力学量的测量得到的是确定结果,则要求体系必须处于定态,而处于定态的条件即体系处于力学量对应的本征态.

9. 假定角动量平方算符的选择为( )

【答案】C

10.如两力学量算符【答案】0 11.如果

【答案】C

12.量子谐振子的能量是( )

.

【答案】A

【解析】

由于谐振子的哈密顿算符为

的本征值分别为和如果则可能是本征值

有共同本征函数完全系,则它们满足对易关系为_____。

是厄米算符,并且则下列是厄米算符为( )。

而本征值为n ,

于是谐振子能量为

三、证明题

13.处于某种量子环境下的电子的哈密顿量具有如下形式:

其中,m 是电子质量,【答案】体系哈密顿量:

其中,显然有

设:

于是有:

其中:

同理,有:

因此,有:

利用类似的方法,可得:

因此,有:

综上所述,可以得到

也即

故为体系守恒量,得证。

为电子动量算符,算符定义为

且和B 都

为实常数,证明电子角动量算符的分量为该体系的守恒量。