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2017年内蒙古科技大学数理与生物工程学院805量子力学考研仿真模拟题

  摘要

一、填空题

1. 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

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. 描述微观粒子运动状态的量子数有_____; 具有相同n 的量子态,最多可以容纳的电子数为_____个。

【答案】

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

5. 粒子在一维势阱中运动,波函数为

【答案】

则的跃变条件为_____

。若势阱改为势垒

的跃变条件为_____。

6. 对氢原子,不考虑电子的自旋,能级的简并度为_____,考虑自旋但不考虑自旋与轨道角动量的耦合时,能级的简并度为_____。 【答案】

二、选择题

7. 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

8. 量子力学中的力学量用_____算符表示,表示力学量的算符有组成_____的本征函数。 【答案】厄密;完全系

9.

【答案】 10.如果

_____

____________________。

是厄米算符,并且则下列是厄米算符为( )。

【答案】C

11.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

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.粒子的一维运动满足薛定愕方程:(1)若

是薛定谔方程的两个解,证明

与时间无关.

(2)若势能V 不显含时间t ,用分离变数法导出不含时的薛定谔方程,并写出含时薛定谔方程的通解形式. 【答案】⑴

取式(1)之复共轭,得

对全空间积分: 即

所以与时间无关. (2)设

代入薛定谔方程,分离变量后,得E 为既不依赖t , 也不依赖r 的常数. 这样,所以

因此,通解可以表示为其中,

是满足不含时的薛定谔方程

14.质量为m 的粒子在宽度为a 的一维无限深势阱中运动. (a )建立适当的坐标系,写出哈密顿算符,求解定态薛定谔方程. (b )当粒子处于状态率. 其中(c )若上式的

分别是基态和第一激发态.

是t=0时刻的波函数,求粒子在其后任意时刻的波函数.

时,求测量粒子能量时的可能取得及相应的概

【答案】(a )如图建立坐标系,

设波函数

哈密顿算符

满足薛定谔方程