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2018年黑龙江大学中俄学院(中俄联合研究生院)845量子力学考研基础五套测试题

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2018年黑龙江大学中俄学院(中俄联合研究生院)845量子力学考研基础五套测试题(一) . 2 2018年黑龙江大学中俄学院(中俄联合研究生院)845量子力学考研基础五套测试题(二) 11 2018年黑龙江大学中俄学院(中俄联合研究生院)845量子力学考研基础五套测试题(三) 22 2018年黑龙江大学中俄学院(中俄联合研究生院)845量子力学考研基础五套测试题(四) 32 2018年黑龙江大学中俄学院(中俄联合研究生院)845量子力学考研基础五套测试题(五) 43

一、填空题

1 设体系的状态波函数为.量

的关系为_____。

如在该状态下测量力学是F 在确定的值

则力学量算符与态矢

【答案】

2. 不确定关系是微观粒子_____性质的数学表述。

【答案】波粒二象性

3. 对氢原子,不考虑电子的自旋,能级的简并度为_____,考虑自旋但不考虑自旋与轨道角动量的耦合时,能级的简并度为_____。

【答案】

4. 普朗克的量子假说揭示了微观粒子_____特性,爱因斯坦的光量子假说揭示了光的_____性。 【答案】粒子性;波粒二象性

【解析】普朗克为解释黑体辐射规律而提出量子假说诞生奠定了基础. 5 用球坐标表示,.粒子波函数表为【答案】

爱因斯坦后来将此应用到了光电效应

上,并因此获得诺贝尔奖,二人为解释微观粒子的波粒二象性作出了重大贡献,这为量子力学的

写出粒子在球壳

中被测到的几率_____。

6. 波函数的统计解释是:波函数在空间某一点处的_____和在该点扰到粒子的_____成正比。 【答案】强度;几率

二、选择题

7. 如果

是厄米算符,并且则下列是厄米算符为( )。

【答案】C

8. 对力学量进行测量. 要能得到确定结果的条件是( ) A. 体系可以处于任一态 B. 体系必须处于宏观态 C. 力学量必须是守恒量 D. 体系必须处于的本征态 【答案】D

【解析】若对力学量的测量得到的是确定结果,则要求体系必须处于定态,而处于定态的条件即体系处于力学量对应的本征态.

9. 量子力学中的力学量用_____算符表示,表示力学量的算符有组成_____的本征函数。 【答案】厄密;完全系

10.量子力学中的力学量用_____算符来表示,量子力学中的力学量算符的矩阵是_____矩阵。 【答案】厄米;厄米 11.

_____

_____。

【答案】

12.在量子力学中. 对每一个物理量A , 都有一个厄米算符

【答案】B

【解析】物理量平均值定义

考虑到正交归一化条件

分别为物理量本征值及取值概率,

而和力学量算符的厄米性,于是

与之对应,

若体系处在由波函数

描述的态中. 则在t 时刻. 对物理量A 测量时所得的平均值A. t为( )。

三、简答题

13.写出测不准关系,并简要说明其物理含义。 【答案】测不准关系

物理含义:若两个力学量不对易,则它们不可能同

时有确定的测值。

14.量子力学中的力学量算符有哪些性质? 为什么需要这些性质?

【答案】量子力学中力学量算符为厄米算符,因而具有所有厄米算符的性质.

量子力学中力学量算符为厄米算符是由力学量算符本征值必须为实数决定的,比如,力学量的平均值为实数,因而对求平均值的式子求共轭后,其值应该不变,而求平均值时算符求共轭后式子值不变即要求算符为厄米算符.

15.解释量子力学中的“简并”和“简并度”。

【答案】一个能级对应多个相互独立的能量本征函数的现象称为“简并”;一个能级对应的本征函数的数目称为“简并度”。

16.如果一组算符有共同的本征函数,且这些共同的本征函数组成完全系,问这组算符中的任何一个是否和其余的算符对易? 【答案】不妨设这组算符为

.

则对任意波函数

完全系为有:

可见,这组算符中的任何一个均和其余的算符对易。

17.归一化波函数是否可以含有任意相因子【答案】可以。因为即用任意相因子归一化。

18.写出电子在外电磁场【答案】

如果

依题意

对整个空间积分也等于1。

对整个空间积分等于1,则

去乘以波函数,既不影响体系的量子状态,也不影响波函数的

中的哈密顿量。

它的本征值

19.假设体系的哈密顿算符不显含时间,而且可以分为两部分:一部分是(非简并)和本征函数

已知:另一部分

很小,可以看作是加于

上的微扰. 写出在非简并

状态下考虑一级修正下的波函数的表达式? 及其包括了一级、二级能量的修正的能级表达式。 【答案】

一级修正波函数为二级近似能量为其中