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2018年郑州大学联合培养单位商丘师范学院650量子力学之量子力学导论考研基础五套测试题

  摘要

一、选择题

1. 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

2. 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( )。

3. 假定角动量平方算符的选择为( )

【答案】C

的本征值分别为和如果则可能是本征值

4. 类氢原子问题中,设原子核带正电核为

现几率最大的径向坐标位置是( )。 A. B. C. D. E.

【答案】B

5. 设粒子处于态

( )。

【答案】B

6. 中心力场中,算符的式子是( ) A.

B.

C.

D.

【答案】C

为原子的波尔半径,对处于基态的电子,其出为归一化的球谐函数,则的平均值为的共同征函数为则关于这两个算符的本征值方程正确

二、简答题

7. 自发辐射和受激辐射的区别是什么?

【答案】自发辐射是原子处于激发能级时,可能自发地跃迁到较低能级去,并发射出光子的过程;

受激辐射是处于激发能级低能级的原子被一个频率为的光子照射,受激发而跃迀到较同时发射出一个同频率的受激光子的过程。受激辐射的光子是相干的,自发辐射是随机的。

8. 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

归一化。

9. 分别说明什么样的状态是束缚态、简并态与负宇称态?

【答案】当粒子的坐标趋向无穷远时,波函数趋向零,称之为粒子处于束缚态。若一个本征值对应一个以上的本征态,则称该本征值是简并的,所对应的本征态即为简并态,本征态的个数就是相应的简并度。将波函数中的坐标变量改变一个负号,若新波函数与原波函数相差一个负号,则称其为负宇称态。

10.反常塞曼效应的特点,引起的原因。

【答案】原因如下:

(1)碱金属原子能级偶数分裂;

(2)光谱线偶数条;

(3)分裂能级间距与能级有关;

(4)由于电子具有自旋。

11.什么是量子跃迁?什么是选择定则?线偏振光和圆偏振光照射下的选择定则有什么区别?

【答案】量子跃迁是指在某种外界作用下,体系在不同的定态之间跃迁。

选择定则:从一个定态到另一个定态之间的跃迁概率是否为零,也即跃迁是否是禁戒的。 线偏振光选择定则:圆偏光选择定则:

12.什么样的状态是定态,其性质是什么?

值不随时间改变

13.斯特恩—革拉赫实验证明了什么?

【答案】(1)半整数内禀角动量在存在。

(2)空间量子化的事实。

(3)电子自旋磁矩需引入2倍关系。

14.试设计一实验,从实验角度证明电子具有自旋,并对可能观察到的现象作进一步讨论。

【答案】让电子通过一个均匀磁场,则电子在磁场方向上有上下两取向,再让电磁通过一非均匀磁场,则电子分为两束。

15.波函数

【答案】

【答案】定态是能量取确定值的状态,其性质:定态之下不显含时间的力学量的取值几率和平均是否描述同一状态? 描写的相对概率分布完全相同,描写的是同一状态。