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2017年北京市培养单位物理学院811量子力学考研强化模拟题

  摘要

一、填空题

1. (1)体系处在用归一化波函数算符的本征函数系展开. 即

描述的状态. 且此波函数可以按力学量A 所对应的厄米认为

是归一的,则决定系数的表达式为_____。

_____。

(2)题(1)中设是算符的本征值,则力学量A 的平均值果的概率为_____。 【答案】(1)【解析】由题意考虑到正交归一化条件(2)

以及正交归一化条件

在上式两边乘以

并积分得

(3)题(1)中当对体系进行力学量A 测量时,测量结果一般来说是不确定的. 但测量得到某一结

【解析】由平均值定义式(3)

为确定

在上式两边乘以有

而概率应该为

2.

一维谐振子升、降算符密顿量H 用N 或【答案】

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. 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)

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【解析】由题意考虑到正交归一化条件

并积分得

为定值.

、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_____。

【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. 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 设体系的状态波函数为.量

的关系为_____。

如在该状态下测量力学是F 在确定的值则力学量算符与态矢

【答案】

二、选择题

7. 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.

8. 如两力学量算符

有共同本征函数完全系,则它们满足对易关系为

_____。

【答案】0

9. 类氢原子问题中,设原子核带正电核为现几率最大的径向坐标位置是( )。 A. B. C. D. E. 【答案】B

为原子的波尔半径,对处于基态的电子,其出

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10.(1)考虑如图的电子干涉实验,电子从距屏为L 的电子枪发射,屏上有两个特别窄的狭缝,观察干涉图样的探测器置于屏的另一侧L 处. 如果电子枪(缝宽为电子的德布罗意波长数量级)

向上移动(沿y 方向)距离d , 则干涉图样( )。

A. 向上移动距离d B. 向下移动距离d C. 向上移动距离d/2 D. 向下移动距离d/2

(2)题(1)中,如果电子枪开始以较太的能量向屏发射电子,则( ). A. 干涉图样中相邻最大值之间的距离减小 B. 干涉图样向上移动 C. 干涉图样变蓝 D. 干涉图样消失

(3)题(1)中,如果两缝之间距离加倍,则干涉图样中相邻最大值之间距离( ). A. 加倍 B. 为原来的四倍 C. 为原来的二分之一 D. 不变

(4)题(1)中,如果每个缝宽度加倍. 则干涉图样中相邻最大值之间距离( ). A. 加倍 B. 为原来的四倍 C. 为原来的二分之一 D. 不变

(5)题(1)中,如果只有一个缝的宽度加倍(原来两缝宽度相同),则( ). A. 干涉图样消失

B. 干涉图样中相邻最大值之间距离改变 C. 干涉图样向变宽狭缝移动

D. 干涉图样的最大强度与最小强度之差减小

(6)题(1)中,如果探测器置于某一狭缝的旁边,由此可确定某一电子是否通过该狭缝,则(A. 干涉图样向装探测器的狭缝移动

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