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2018年北京市培养单位国家天文台811量子力学考研核心题库

  摘要

一、填空题

1. (1)体系处在用归一化波函数算符的本征函数系展开. 即

描述的状态. 且此波函数可以按力学量A 所对应的厄米认为

是归一的,则决定系数的表达式为_____。

_____。

(2)题(1)中设是算符的本征值,则力学量A 的平均值果的概率为_____。 【答案】(1)【解析】由题意考虑到正交归一化条件(2)

以及正交归一化条件

在上式两边乘以

并积分得

(3)题(1)中当对体系进行力学量A 测量时,测量结果一般来说是不确定的. 但测量得到某一结

【解析】由平均值定义式(3)

为确定

在上式两边乘以有

而概率应该为为定值.

2. 玻恩关于波函数统计解释的基本论点是_____。

【答案】物质的本源是粒子;波动性是指微观粒子处于某一物理量值的统计几率

3. (1)自由粒子被限制在x 和x+1处两个不可穿透壁之间,按照经典物理. 如果没有给出其他资料,则粒子在 x 和x+1/3之间的概率是_____. A.025 B.033 C.011 D.067

(2)上题中,按照量子力学. 处于最低能态的粒子在x 和x+1/3之间被找到的概率是_____. A.019

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【解析】由题意考虑到正交归一化条件

并积分得

B.072 C.033 D.050

【答案】(1)B

【解析】按照经典力学,粒子处于空间的概率密度为常数,故概率与体积成正比,

即所求概率为

(2)A

【解析】取x 为原点,则有波函数为所求概率即

4. 一质量为的粒子在一维无限深方势阱为_____, 能级表达式为_____。 【答案】

5. 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

6. —粒子的波函数为写出粒子位于【答案】

中运动,其状态波函数

间的几率的表达式_____。

二、选择题

7. —维问题中的哈密顿量为

【答案】C

8. 一维自由电子被限制在x 和

哈密顿与坐标的对易式

( )。

处两个不可穿透壁之间

,埃,如果是电子最低能

态的能量,则电子的较高一级能态的能量是多少?( )

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I 【答案】C

【解析】

一维无限深方势阱中能级公式为

由题意,基态能量为

则可知,

较高级能量与基态能量比值为

则第一激发态能量为

9. 下面关于厄米算符的定义式中. 正确的为( )

.

【答案】A

【解析】量子力学中力学量对应的算符必须为厄米算符,这是因为力学量算符的本征值必须为实 数. 厄米算符定义式为

10.考虑个无相互作用的玻色子处在一维无限深势阱中,粒子质量为

势阱范围为

则体系的基态能量是( )。

【答案】E

11.假定角动量平方算符的选择为( )

【答案】C

的本征值分别为

如果

则可能是

本征值

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