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2018年大连理工大学材料科学与工程学院806量子力学考研核心题库

  摘要

一、填空题

1. 对一个量子体系进行某一物理量的测量时,所得到的测量值肯定是_____当中的某一个,测量结果一般来说是不确定的. 除非体系处于_____。 【答案】本征值;定态

【解析】物理量的测量值应该对应其本征值,对于非定态,由于它是各个本征态的混合态,这就导致物理量的测量值可以是它的各个本征值,测得各个本征值满足一定概率分布,只有当体系处于定态,即位于该物理量对应的本征态,测得值才有可能为确定值.

2. 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

3. 称_____、_____、_____等固有性质完全相同的微观粒子为_____。 【答案】质量;电荷;自旋;全同粒子 4 设体系的状态波函数为.如在该状态下测量力学是F 在确定的值量

的关系为_____。

则力学量算符与态矢

【答案】

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:

表象中设归一化的本征函数为

则有(能量本征值为):

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,

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

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:

的几率为:

其平均值为:

6. 取上表达式中

为试探波函数,应用变分原理估算粒子在势场

均为常数,且

利用波函数的归一化

中的基态能量. 以

【答案】试探波函数从而

可得,

代入可得基态能量

7. 设有三个

自旋算符组成的系统,其哈密顿量为试

(1)给出系统的力学量完全集; (2)求解能级;

(3)给出每一个能级的简并度. 为书写简单计,可令约化普朗克常数【答案】哈密顿量为

其中

能量与无关,可由

时,能量为

时,能量为

时,能量为

故系统的力学量完全集为完全确定

. .

可取值个数确定,则

完全确定时,能级简并度将仅由

可取值的个数为2, 故简并度为

2.

可取值个数为2,故简并度为

2. 可取值个数为4,故简并度为4.