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
则
【答案】
则
、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
或
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:
或
要么自旋朝下
和
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)
故
是故
不是故
故
故
现
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
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
向
展开,即:
的状态上,求其动量
与动能
展开系数:
只有当
时
,
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:
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