2018年大连理工大学盘锦校区商学院806量子力学考研基础五套测试题
● 摘要
一、填空题
1. 二粒子体系,仅限于角动量涉及的自由度,有两种表象,分别为_____和_____; 它们的力学量完全集分别是_____和_____; 在两种表象中,各力学量共同的本征态分别是_____和_____。 【答案】耦合表象;非耦合表象
;
2. 微观粒子的状态由波函数描述,波函数一般应满足的三个条件是_____、_____、_____。 【答案】连续性;有限性;单值性 3.
为氢原子的波函数(不考虑自旋),【答案】主;角;磁;
4. 判别一个物理体系是经典体系还是量子体系的基本标准是_____。 大于时,视为经典体系。
分别称为_____量子
数、_____量子数、_____量子数,它们的取值范分别为_____、_____、_____。
【答案】当物理体系的作用量与A 相比拟时,该物理体系视为量子体系;当物理体系的作用量远
二、计算题
5. 设有三个
自旋算符
组成的系统,其哈密顿量为
试
(1)给出系统的力学量完全集; (2)求解能级;
(3)给出每一个能级的简并度. 为书写简单计,可令约化普朗克常数【答案】哈密顿量为
其中
能量与无关,可由
时,能量为
时,能量为
故系统的力学量完全集为完全确定
.
时,能量为
当
.
可取值个数确定,则
完全确定时,能级简并度将仅由
可取值的个数为2, 故简并度为
2.
可取值个数为2,故简并度为
2. 可取值个数为4,故简并度为4.
6. 考虑一维双势阱:
(1)推导在x=a处波函数的连接条件. (2)对于偶宇称的解,即征值的数目.
【答案】(1)薛定谔方程可表示为
OT 为粒子质量,
为方程的奇点,在x=a
点处
对上述方程积分
得出
(2)由题意知当x >a 时
,当-a <x <a 时,
其中
其中
考虑到束缚态,因此解为
考虑到偶宇称,因此解为
结合x=a处的边界条件和此处的波函数连续条件,可得
化去A , C后可得,
此即能量本征值所需要满足的方程.
不存在,表现为
不连续。
求束缚态能量本征值满足的方程,并用图解法说明本
其中
图
所以满足此方程的本征值只有一个.
7. 给定方向的单位矢量:
而为Pauli 矩阵算符,定义算符(1)计算在(2)设在
为
【答案】(1)
表象中:
设
本征值为
本征函数为
则:
解得:当
时,
并利用归一化条件可以取
表象中的本征态:
计算在该态上测量
所得的可能测量值及相应几率。
的本征值和本征函数。
当(2)设
时,并利用归一化条件,可以取
已知
因此测量
可能的测量值为
其中结果为1的
概率为:
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