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2016年山东师范大学物理与电子科学学院量子力学之量子力学简明教程(同等学力加试)考研复试题库

  摘要

一、简答题

1. 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。

2. 试表述量子态的叠加原理并说明叠加系数是否依赖于时空变量及其理由. 【答案】量子态的叠加原理:若仍然为粒子可能处于的态.

叠加系数不依赖于时空变量. 因为量子态的叠加原理已经明确说明了是任意线性组合,即表明了叠加系数不依赖于任何变量.

3. 量子力学中的可观测量算符为什么应为厄米算符?

【答案】实验上可以观测的力学量的平均值必须为实数,而体系在任何量子态下平均值为实数的算符必为厄米算符,因此这要求可观测量算符应为厄米算符。

4. 试比较粒子和波这两个概念在经典物理和量子力学中的含义。

【答案】对于粒子,共同点是颗粒性,即是具有一定质量、电荷等属性的客体;不同点是经典粒子遵循经典决定论,沿确定轨道运动,微观粒子不遵循经典决定论,无确定轨道运动。 对于波,共同点是遵循波动规律,具有相干迭加性;不同点是经典波是与某个客观存在的物理量的周期性变化在空间中的传播相联系的量子力学中的物质波不存在这样的物理量,它只是一种几率波。

为粒子可能处于的态,那么这些态的任意线性组合

如果

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

二、计算题

5. 考虑相距2a 、带电为e 和一e 的两个粒子组成的一个电偶极子,再考虑一个质量为m 、带电为e 的入射粒子,其入射波矢k 垂直于偶极子方向,见图求在玻恩近似下的散射振幅,并确定微分散射截面取最大值的方向。

【答案】电偶极子势能为 由波恩近似有散射振幅为散射微分截面为式中 6. 算符

相应的本征矢在表象中的表示。 【答案】因为

相应的本征值

表象中的表示:

是电子自旋算符

经么正变换而得。试求出它的本征值和

此即所求表达式.

【积分未完成】

所以,它的本征值

本征值为本征表示为

本征值为

本征表示为