2016年聊城大学物理科学与信息工程学院量子力学(同等学力加试)复试笔试仿真模拟题
● 摘要
一、简答题
1. 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”。
2. 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.
3. 波函数【答案】
与
4. 写出测不准关系,并简要说明其物理含义。 【答案】测不准关系时有确定的测值。
物理含义:若两个力学量不对易,则它们不可能同是否描述同一状态?
描写的相对概率分布完全相同,描写的是同一状态。
二、计算题
5. 二电子体系中,
总自旋【答案】(
写出(
)的归一化本征态(即自旋单态与三重态)。
)的归一化本征态记为
则自旋单态为:
自旋三重态为:
6. —自旋中的矩阵为
的粒子的哈密顿算符
为实常数。
其中,,在表象
(1)不考虑空间运动,由求任意时刻f 的波函数
确定自旋运动定态能量. 与定态波函数并求
和
的几率。 时波函数为
已知时,
(2)同时考虑空间运动和自旋运动,已知
是的本征值
与自旋的平均值:【答案】(1
)
其中
及能量£
、动量
的本征函数,求任意时刻的波函数
本征方程
为若
设
即需
解
方程有非零解,则必有
可得:
因此:
任意时刻,因为
时刻,
且:
故:
的几率为:
的几率为:(2)容易证明,
时刻,粒子的空间波函数为
的本征态,对应本征值为
因此: