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2018年湖北工业大学理学院947量子力学考研仿真模拟五套题

  摘要

一、填空题

1. 不确定关系是微观粒子_____性质的数学表述。 【答案】波粒二象性 2 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】

3. 力学量算符必须是_____算符,以保证它的本征值为_____. 【答案】厄米;实数

【解析】力学量的测量值必须为实数,即力学量算符的本征值必须为实数,而厄米算符的本征值为实数,于是量子力学中就有了一条基本假设——量子力学中所有力学量算符都是厄米算符.

4. 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

5.

当对体系进行某一力学量的测量时. 测量结果一般来说是不确定的. 测量结果的不确定性来源于_____.

【答案】测量的干扰

【解析】当我们对物理量进行测量时,不可避免地对体系施加影响,而这影响将导致体系的波函数发生变化,这最终导致对物理量的测量的不确定性.

6. 微观粒子的状态由波函数描述,波函数一般应满足的三个条件是_____、_____、_____。 【答案】连续性;有限性;单值性

二、选择题

7.

【答案】

8. 如两力学量算符【答案】0

_____

____________________。

有共同本征函数完全系,则它们满足对易关系为_____。

9. 量子力学中,体系的任意态_____,展开式系数_____。 【答案】

10.—维问题中的哈密顿量为

【答案】C

11.如果算符表示力学量应的_____。

可用一组力学量完全集的共同本征态展开,展开式为

哈密顿与坐标的对易式

( )。

那么当体系处于的本征态时,力学量F 有_____。这个值就是相

【答案】确定值;本征值

12.在量子力学中. 对每一个物理量A , 都有一个厄米算符

【答案】B

【解析】物理量平均值定义

考虑到正交归一化条件

与之对应,

若体系处在由波函数

描述的态中. 则在t 时刻. 对物理量A 测量时所得的平均值A. t为( )。

分别为物理量本征值及取值概率,

而和力学量算符的厄米性,于是

三、简答题

13.电子在位置和自旋表象下,波函数【答案】

利用

的几率密度;

表示粒子在

如何归一化?解释各项的几率意义。

进行归一化,其中

的几率密度。

表示粒子在

|

14.现有三种能级【答案】

请分别指出他们对应的是哪些系统。

对应一维无限深势阱;

对应

对应中心库仑势系统,例如氢原子;

一维谐振子.

15.—个量子体系处于定态的条件是什么?

【答案】量子体系处于定态的条件是哈密顿算符不显含时间或能量取确定值。

16.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。因为为实函数,但可以为复函数。

17.什么是量子跃迁?什么是选择定则?线偏振光和圆偏振光照射下的选择定则有什么区别? 【答案】量子跃迁是指在某种外界作用下,体系在不同的定态之间跃迁。

选择定则:从一个定态到另一个定态之间的跃迁概率是否为零,也即跃迁是否是禁戒的。 线偏振光选择定则:圆偏光选择定则:

18.波函数是用来描述什么的?它应该满足什么样的自然条件?么?

【答案】波函数是用来描述体系的状态的复函数,除了应满足平方可积的条件之外,它还应该是单值、有限和连续的。

19.

写出角动量的三个分量【答案】这三个算符的对易关系为

20.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。

表示在时刻附近

体积元中粒子出现的几率密度。

的对易关系.

的物理含义是什

四、计算题