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2016年中山大学物理科学与工程技术学院S3005002理论物理之量子力学复试笔试最后押题五套卷

  摘要

一、简答题

1. 什么是隧道效应,并举例说明。

【答案】粒子的能量小于势垒高度时仍能贯穿势垒的现象称为隧道效应,如金属电子冷发射和衰变现象都是隧道效应产生的。

2. 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

3. 如果算符

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

表示力学量那么当体系处于

的本征态时,问该力学量是否有确定的值?

【答案】是,

其确定值就是在本征态的本征值。

为实函数,但

可以为复函数。

二、计算题

5. 设一维简谐振子的初始(t=0)波函数为

为简谐振子的三个(n=0, 1,2)最低能量的定态波函数. 试求 (1)系数A = ? (2)t 时刻的波函数(3)t 时刻的能量平均值.

【答案】(1)由波函数的正交归一化条件有

其中

(2) —维谐振子能量为

t 时刻波函数为

(3)

各自对应概率为

7

均与时间无关,故t 时刻粒子能量平均值为

6. 简述测不准关系的主要内容,并写出坐标和动量【答案】

的对易关系

之间的测不准关系。

依次表示

这个关系

是一个算符或普通的数。以

则有

和在态中的平均值,令

式称为测不准关系。 坐标和动量

之间的测不准关系为:

7. 空间中有一势场射)。 (1)写出

时,被散射粒子的渐近波函数

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

(2

)从被散射粒子的渐近波函数射振幅

求微分散射截面

读出散射振幅的表达式;如果已知散

【答案】(1)该渐进波函数为

其中