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2018年中南林业科技大学生命科学与技术学院825量子力学考研基础五套测试题

  摘要

一、简答题

1. 坐标分量算符与动量分量算符的对易关系是什么?并写出两者满足的测不准关系。 【答案】对易关系为

测不准关系为

2. 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。

二、计算题

3. —体系初始时刻的态为

(1)求(2)如果对(3)如果对

其中

进行了测量,并得到结果

计算不确定度

可得

本征值为

可能测得值为

及它们的乘积

测量,能得到哪些结果?相应的概率又是多少?

【答案】(1)由公式故

(2)由题意,m=-l,0, 1

概率

概率

概率(3)易知

于是有

.

因此

4. —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

(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

故:

5. (1)求算符【答案】⑴

即算符⑵

不对易.

因此:

的对易关系. (2)证明其中