2018年沈阳工业大学理学院612量子力学考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、填空题
1. 判别一个物理体系是经典体系还是量子体系的基本标准是_____。
【答案】当物理体系的作用量与A 相比拟时,该物理体系视为量子体系;当物理体系的作用量远大于时,视为经典体系。
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. 波函数的统计解释是:波函数在空间某一点处的_____和在该点扰到粒子的_____成正比。 【答案】强度;几率 4 设体系的状态波函数为.量
的关系为_____。
如在该状态下测量力学是F 在确定的值则力学量算符与态矢
【答案】
二、计算题
5. 求电荷为q 的一维谐振子在外加均匀电场E 中的能级,
哈密顿量为
【答案】记常数,且x ,p 换为
则哈密顿量可时的哈密顿量
对易关系不变,而这不影响原有的能级,所以
6. 已知厄米算符. (1)在A 表象中算符
相比,相差一
满足
的矩阵表示。
且求:
(2)在B 表象中算符的本征值和本征函数。 (3)从A 表象到B 表象的么正变换矩阵S 。 【答案】(1)由于所以,
所以算符的本征值是
因为在A 表象中,算符的矩阵是对角矩阵,
在A 表象中算符的矩阵是
:设在A 表象中算符
的矩阵是由于
所以:
利用
得:
则有:
所以:
则有:令
其中为任意实常数,得在A 表象中的矩阵表示式为:
(2)类似地,可求出在B 表象中算符的矩阵表示为:在B 表象中算符的本征方程为:
α和β不同时为零的条件是上述方程的系数行列式为零,即对
有:
对
有:
所以,在B 表象中算符的本征值是
,本征函数为:
和-(3)类似地,在A 表象中算符的本征值是
则
可得:
即
则有:
由于是厄米算符,
本征函数为:
从A 表象到B 表象的么正变换矩阵就是将算符在A 表象中的本征函数按列排成的矩阵,即:
7. 设粒子从
入射,进入一维阶跃势场:当x <0时,如果粒子能量
试
而当x >0时
,
(1)写出波动方程式并求解; (2)求透射系数;
(3)求反射系数并求与透射系数之和. 【答案】(1)粒子波动方程为
令
则方程的解为
其中第一部分为入射波,第二部分为反射波
.
此即透射波函数.
由波函数连续及波函数导数连续有
解得
则波函数为其中
(2)由概率流密度公式入射波函数概率流密度为
:反射波函数概率流密度为
:透射波函数概率流密度为
:透射系数即(3)反射系数即显然R+T=l.
可知
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