2016年闽南师范大学数学与统计学院104J2量子力学之量子力学教程(同等学力加试)复试笔试最后押题五套卷
● 摘要
一、简答题
1. 简述波函数的统计解释。
【答案】波函数在空间某一点的强度(振幅绝对值的平方)和在该点找到粒子的几率成正比。
2. 自旋可以在坐标表象中表示吗?
【答案】自旋是内禀角动量,与空间运动无关,故不能在坐标空间表示出来。
3. 非相对论量子力学的理论体系建立在一些基本假设的基础上,试举出二个以上这样的基本假设,并简述之。
【答案】(1)微观体系的状态被一个波函数完全描述,从这个波函数可以得出体系的所有性质。波函数一般应满足连续性、有限性和单值性三个条件。
(2)力学量用厄密算符表示。如果在经典力学中有相应的力学量,则在量子力学中表示这个力学量的算符,由经典表示式中将动量换为算符数。
(3)将体系的状态波函数
用算符的本征函数展开:
则在
盔中测量力学量得到结果为
(4)体系的状态波函数满足薛定谔方程
其中是体系的哈密顿算符。
的几率是
得到结果在
范围内的几率是
得出。表示力学量的算符组成完全系的本征函
(5)在全同粒子所组成的体系中,两全同粒子相互调换不改变体系的状态(全同性原理)。 以上选三个作为答案。
4. 请用泡利矩阵满足角动量对易关系。 【答案】电子的自旋算符
其中,
定义电子的自旋算符,并验证它们
二、计算题
5. 空间中有一势场射)。 (1)写出
它在时趋于零. 一质量为m 的自由粒子被此势场散射(弹性散
时,被散射粒子的渐近波函数
的表达式;如果已知散
(2
)从被散射粒子的渐近波函数射振幅
求微分散射截面
读出散射振幅
【答案】(1)该渐进波函数为
其中
令
为径向波函数,则有
另外
时,
上式即
解得而
时,时,
微分散射截面
故所求为
(2)散射振幅即,
6. —质量为m 的粒子限制在宽度为2L 的无限深势阱当中运动. 势阱为现在势阱的底部加一微扰态的能量。
【答案】未施加微扰前,粒子本征波函数以及相应本证能量为
显然为非简并态。
微扰为故
由
其中试利用一阶微扰理论计算第n 激发
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