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2016年广西民族大学理学院量子力学(同等学力加试)复试笔试仿真模拟题

  摘要

一、简答题

1. 放射性指的是束缚在某些原子核中的更小粒子有一定的概率逃逸出来,你认为这与什么量子效应有关?

【答案】与量子隧穿效应有关。

2. 写出由两个自旋态矢构成的总自旋为0的态矢和自旋为1的态矢。 【答案】总自旋为0:总自旋为1:

3. 有人说“在只考虑库仑势场情况下,氢原子原有本征态都存在实的轨道波函数”,你是否同意这种说法, 简述理由。 【答案】不同意。因为

4. 什么是定态?若系统的波函数的形式为处于定态?

【答案】体系能量有确定的不随时间变化的状态叫定态,定态的概率密度和概率流密度均不随时间变化. 不是,体系能量有E 和-E 两个值,体系能量满足一定概率分布而并非确定值.

是否

为实函数,但

可以为复函数。

二、计算题

5. 两个质量为m 的粒子处于一个边长为a >b >c 的,不可穿透的长盒子中. 求下列条件该体系能量最低态的 波函数(只写出空间部分)及对应能量. (1)非全同离子; (2)零自旋全同离子; (3)自旋为1/2的全同离子.

【答案】单粒子在边长a >b >c 的盒子中的定态波函数和定态能量为

(1)当两粒子是非全同离子时,体系能量最低的波函数为

对应能量为

.

(2)对于零自旋全同离子,体系的波函数必须是交换对称的,则体系能量最低的函波数是

对应能量为

.

(3)对于自旋为1/2的全同粒子,体系的波函数必须是交换反对称的. 自旋已知

对应的本征函数有4个:

是交换反对称的,要配对称的空间波函数;

是交换对称的,要配反对称

对应能量为

.

6. 在一维情况下,若用(a )从薛定谔方程出发,证明

(b )对于定态,证明几率流密度与时间无关. 【答案】(a )设t 时刻粒子的波函数

波函数满足薛定谔方程:

对(1)两端取复共轭得,

做运算

上式两边同除以移项得,

表示时刻t 在

区间内发现粒子的几率.

其中

是几率流密度.

的空间波函数. 所以体系能量最低的态对应的波函数是