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2017年云南省培养单位云南天文台811量子力学考研冲刺密押题

  摘要

一、填空题

1. 一质量为的粒子在一维无限深方势阱为_____, 能级表达式为_____。 【答案】

中运动,其状态波函数

2. 二粒子体系,仅限于角动量涉及的自由度,有两种表象,分别为_____和_____; 它们的力学量完全集分别是_____和_____; 在两种表象中,各力学量共同的本征态分别是_____和_____。 【答案】耦合表象;非耦合表象

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. (1)自由粒子被限制在x 和x+1处两个不可穿透壁之间,按照经典物理. 如果没有给出其他资料,则粒子在 x 和x+1/3之间的概率是_____. A.025 B.033 C.011 D.067

(2)上题中,按照量子力学. 处于最低能态的粒子在x 和x+1/3之间被找到的概率是_____. A.019 B.072 C.033 D.050 【答案】(1)B 【解析】按照经典力学,粒子处于空间的概率密度为常数,故概率与体积成正比,

即所求概率为

(2)A

【解析】取x 为原点,则有波函数为所求概率即

5. 玻恩关于波函数统计解释的基本论点是_____。

【答案】物质的本源是粒子;波动性是指微观粒子处于某一物理量值的统计几率 6.

为氢原子的波函数(不考虑自旋),分别称为_____量子数、_____量子数、_____量子数,它们的取值范分别为_____、_____、_____。 【答案】主;角;磁;

二、简答题

7. 什么样的状态是定态,其性质是什么?

【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值不随时间改变

8. 简述波函数的统计解释。

【答案】波函数在空间某一点的强度(振幅绝对值的平方)和在该点找到粒子的几率成正比。

9. 写出角动量的三个分量【答案】这三个算符的对易关系为

10.写出电子自旋的二本征值和对应的本征态。 【答案】

的对易关系.

11.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。

12.已知为一个算符满足如下的两式么正算符?

【答案】满足关系式(a )的为厄密算符,满足关系式(b )的为幺正算符。

问何为厄密算符?何为

13.写出电子在外电磁场【答案】

中的哈密顿量。

14.—个量子体系处于定态的条件是什么?

【答案】量子体系处于定态的条件是哈密顿算符不显含时间或能量取确定值。

三、计算题

15.若有已归一化的三个态交,归一的新的态矢量【答案】因为

设由

所以

和]

贝IJ :

得:

同理,设由

代入上式,得:

故:

则:

因此:

且有

试用Schmidt 方法构成正

16.对于一维无限深势阱(1)写出单粒子能级

和波函数

(2)如果有两个无相互作用的自旋为的全同粒子在此势阱中,写出此系统基态和第一激发态的能量值和波函数。

【答案】二电子体系,总波函数反对称。一维势阱中,体系能级为:

(1)

基态:

空间部分波函数是对称的:自旋部分波函数是反对称的: