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2018年云南大学物理科学技术学院621量子力学考研仿真模拟五套题

  摘要

一、计算题

1. 分别在【答案】(1

)在

故:令

因此有:由可得:

有:

是厄米算符,

所以

即a 、d 为实数

表象中,求出表象中

的矩阵表示,并求出由

表象到

表象的变换矩阵。的本征值为±1,

应为对角矩阵,对角元为的本征值,由

所以a=﹣a ,即a=0;d=﹣d ,即d=0。

所以

有:

则:

取(2)在

(比较在

表象中,

再求得

最后求得

表象中,方法同上。先令

表象到

表象的变换矩阵。

设其基矢为

(3)下面求由的本征值为:求

的本征矢,对于本征值有:

再归一化,得:对于本征矢

可得:

3. —自旋中的矩阵为

(1)不考虑空间运动,由求任意时刻f 的波函数

的粒子的哈密顿算符

为实常数。

确定自旋运动定态能量. 与定态波函数并求

的几率。 时波函数为

其中

及能量£

、动量

已知

时,

其中,

在表象

所以,变换矩阵为:取

2. 若【

有:

(2)同时考虑空间运动和自旋运动,已知

是的本征值

与自旋的平均值:【答案】(1

本征方程

的本征函数,求任意时刻的波函数

即需

方程有非零解,则必有

可得:

因此:

任意时刻,因为

时刻,

且:

故:

的几率为:

的几率为:(2)容易证明,

时刻,粒子的空间波函数为

的本征态,对应本征值为

因此:

故:

4. 平面转子的转动惯量为I ,设绕z 轴转动,受到态能量的一级近似。

【答案】受到微扰之前,系统波函数为对于所有激发态能级,其简并度为二.

设容易得到则

于是有方程

的微扰作用,求体系激发定

对应能量为

对应零级近似波函数为