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2017年山东大学物理学院829量子力学考研冲刺密押题

  摘要

一、证明题

1. 粒子自旋处于

的本征态

【答案】易知但是

,(常数)

同理,可得

因此:

2. 处于某种量子环境下的电子的哈密顿量具有如下形式:

其中,m 是电子质量,【答案】体系哈密顿量:

其中,显然有

设:

于是有:

试证明的不确定关系

所以有:

为电子动量算符,算符定义为且和B 都

为实常数,证明电子角动量算符的分量为该体系的守恒量。

其中:

同理,有:

因此,有:

利用类似的方法,可得:

因此,有:

综上所述,可以得到

也即

故为体系守恒量,得证。

二、计算题

3. 设两个电子在弹性中心力场中运动,每个电子的势能是能和u (r )相比可以忽略,求这两个电子组成的体系波函数。

【答案】这个一个两电子体系,属于费米子系统。在不考虑电子之间库仑相互作用的情况下,有:

其中

分别为谐振子第m 、n 个能量本征函数。

(2)当

时,由这两电子组成的体系波函数为:

其中:

如果电子之间的库仑

(1)当m=n时,由这两电子组成的体系波函数为:

4. —体系未受微扰作用时只有三个能级:能量至二级修正。

【答案】至二级修正的能量公式为

其中

分别为一级和二级修正能量. n=1时,将m=2, 3代入II 式得

n=2时,将m=l, 3代入II 式可得

n=3时,将m=l, 2代入II 式可得

再分别由I 式、III 式、IV 式和V 式可得

5. 空间中有一势场射)。 (1)写出

时,被散射粒子的渐近波函数

的表达式;如果已知散

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

现在受到微扰的作用,

微扰矩阵元为

和c 都是实数. 用微扰公式求

(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

【答案】(1)该渐进波函数为

其中