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2018年大连理工大学盘锦校区商学院806量子力学考研仿真模拟五套题

  摘要

一、填空题

1. —粒子的波函数为【答案】

2. 总散射截面Q 与微分散射截面【答案】 3.

为氢原子的波函数(不考虑自旋),

分别称为_____量子

的关系是_____。 写出粒子位于

间的几率的表达式_____。

数、_____量子数、_____量子数,它们的取值范分别为_____、_____、_____。 【答案】主;角;磁;

4. 称_____等固有性质_____的微观粒子为全同粒子。 【答案】质量;电荷;自旋;完全相同

二、计算题

5. 设一维粒子的HamiltonianH ,坐标算符为x. 利用利用能量本征态的完全性关系,

【答案】利用于是

可得即

和E. ,表出,其中

是能量本征值为E. ,的本征矢。

6. 若是电子的自旋算符,求: (1)(2)【答案】⑴或者:(2)

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7. 对于描述电子自旋的泡利矩阵(1)在表象中求(2)若明其物理意义.

(3)对于两个电子组成的体系,若用本征态,证明态矢量【答案】(1)在由

和由

表象中,

1,说的本征值为±

的归一化本征函数. 为某一方向余弦,证明算符

分别表示单电子自旋平方和自旋z 分量的共同

是体系总自旋平方的本征态.

很容易求得

的本征值与本征矢:

的本征方程

(2)

的本征方程

可得,

(3)在耦合角动量表象中,总自旋其中

则题中

的本征态.

的共同本征态

其物理意义即电子自旋的泡利算符,在空间任意一个方向的投影只能取两个值:

8. 粒子在二维无限深势阱中运动

,(1)写出本征能量和本征波函数; (2)若粒子受到微扰

的作用,求基态和第一激发态能级的一级修正。

【答案】 (1)根据题意,易写出粒子在二维无限深势阱中本征能量和波函数。

(2)基态的一级能量修正

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在计算第一激发态能级的一级修正时,由于存在两组简并态利用简并下能级的修正方法计算. 令

则可计算出微扰

所以微扰可表示成

的矩阵表达式

所以

得:

9. 设基态氢原子处于弱电场中,微扰哈密顿量为(1)求很长时间后已知,基态

电子跃迁到激发态的概率.

(2)基态电子跃迁到下列哪个激发态的概率等于零? 简述理由

.

【答案】(1)根据跃迁几率公式

其中

可知,必须先求得

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其中 T 为常数。

已知,a 基态其中为玻耳半径.