2016年西南科技大学理学院量子力学或电磁场与电磁波或基础光学之量子力学复试笔试最后押题五套卷
● 摘要
一、简答题
1. 有人说“在只考虑库仑势场情况下,氢原子原有本征态都存在实的轨道波函数”,你是否同意这种说法, 简述理由。 【答案】不同意。因为
2. 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。
3. 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
4. 假设体系的哈密顿算符不显含时间,而且可以分为两部分:一部分是(非简并)和本征函数
已知:另一部分
很小,可以看作是加于
它的本征值
上的微扰. 写出在非简并
为实函数,但
可以为复函数。
状态下考虑一级修正下的波函数的表达式? 及其包括了一级、二级能量的修正的能级表达式。 【答案】
一级修正波函数为二级近似能量为其中
二、计算题
5. 与电子一样,中子的自旋也是,并且具有磁矩旋角动量,如果中子在相互垂直的两个磁场可能值,对应的几率和平均 值分别是多少? 【答案】该体系中:
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其中是一个常数,是中子的自中运动,求该体系的能级和波函数,
和
当能级之间发生跃迁时,可能的跃迁频率有几个,大小是多少?在各本征态中,自旋第三分量的
在
表象中设归一化的本征函数为
则有(能量本征值为):
久期方程为:从而可得:对应能量本征值.
的本征函数满足:
不妨设则此时满足的解为:
同理可得,
对应能量本征值的本征态为:
当发生能级跃迁时,可能的跃迁频率有两个,为(2)在
表像中,
的本征态为:
所以,在
态中:
的几率为:
的几率为:
其平均值为:在
态中:
的几率为:
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