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2017年四川师范大学物理与电子工程学院826量子力学考研冲刺密押题

  摘要

一、填空题

1. 费米子组成的全同粒子体系的波函数具有_____,玻色子组成的全同粒子体系的波函数具有_____。

【答案】对称性;反对称性 2.

为氢原子的波函数(不考虑自旋),分别称为_____量子

数、_____量子数、_____量子数,它们的取值范分别为_____、_____、_____。

【答案】主;角;磁;

3. 当对体系进行某一力学量的测量时. 测量结果一般来说是不确定的. 测量结果的不确定性来源于_____.

【答案】测量的干扰

【解析】当我们对物理量进行测量时,不可避免地对体系施加影响,而这影响将导致体系的波函数发生变化,这最终导致对物理量的测量的不确定性.

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. 一维谐振子升、降算符、a 的对易关系式为_____; 粒子数算符N 与、a 的关系是 ; 哈密顿量H 用N 或【答案】

6. 粒子在一维势阱中运动,波函数为

【答案】

、a 表示的式子是_____;N (亦即H )的归一化本征态为_____。

的跃变条件为_____

。若势阱改为势垒

的跃变条件为_____。

二、证明题

7. 假设A 、B 、C 是三个矩阵,证明【答案】

所以

8. 设在电子的某自旋态中,测量自旋的x 分量和 >> 分量的平均值皆为零,则测电子自旋分量的平均值一定为

【答案】设在

证明这一点。

表象中,这自旋态的表示为:

则由自旋x 分量和; y 分量算符的表本为:

根据题给条件,有:

由此得:即:

要么自旋朝下

即都为自旋分量的本征态。在

这就意味着,此态要么是自旋朝上

这两个本征态中,测量自旋分量的平无值分别为

三、综合分析题

9. 下列函数中哪些是

的本征函数?相应的本征值多少?

【答案】本征方程为(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

是故

不是故

的本征函数,本征值为1。 的本征函数。 是

的本征函数,本征值为

的本征函数,本征值是

的本征函数,本征值是

10.质量为m 的粒子作一维自由运动,如果粒子处于的取值几率分布及平均值。

【答案】作一维自由运动粒子的动量与动能算符分别为:显然,两者相互对易,有共同完整本征函数:

且满足将

展开,即:

的状态上,求其动量

与动能

展开系数:

只有当

利用归一化条件

于是有:

动量的取值几率为:

平均值为:

动能的的取值几率与动量相同,而平均值为:

11.质量为的粒子束被球壳势场散射,

恩近似计 算散射振幅和散射截面。并讨论散射角【答案】散射振幅为:

在高能近似下(即

时的情形。

),用玻

可知,归一化常数为: