2017年北京市培养单位物理研究所811量子力学考研仿真模拟题
● 摘要
一、填空题
1. 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
2.
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.
3. 费米子组成的全同粒子体系的波函数具有_____,玻色子组成的全同粒子体系的波函数具有_____。
【答案】对称性;反对称性
4. —个电子运动的旋量波函数为
则表示电子自旋向上、位置在处
的几率密度表达式为_____,表本电子自旋向下的几率的表达式为_____。 【答案】
5.
一维谐振子升、降算符密顿量H 用N 或【答案】
6. 一粒子的波函数【答案】
则粒子位于
、a 的对易关系式为_____; 粒子数算符N 与
、a 的关系是 ; 哈
、a 表示的式子是_____;N (亦即H )的归一化本征态为_____。
间的几率为_____。
二、选择题
7. 已知体系的哈密顿算符为
下列算符
与对易的有_____。
【答案】
8. 下列算符
【答案】
9. 如果算符表示力学量应的_____。
【答案】确定值;本征值 10.如果
【答案】C
11.假定角动量平方算符的选择为( )
【答案】C
12.设粒子处于态系数的取值为_____【答案】
的可能值为_____
的本征值分别为
和
是厄米算符,并且
是线性算符的是_____。
那么当体系处于的本征态时,力学量F 有_____。这个值就是相
则下列是厄米算符为( )。
如果则可能是本征值
为归一化波函数的平均值为_____。
为归一化的球谐函数,则
三、证明题
13.—粒子处于势场V (x )中,且势V (x )没有奇点. 假设相应的本征能量色【答案】由题意
是束缚态的波函数,
试证明这两个波函数对应的态矢正交.
并在方程两边同时积分
又
则
则由正交归一化条件有
有
考虑到哈密顿算符的厄米算符性质并利用式Ⅱ有设粒子本征波函数完备集为
态矢为态矢为
即
Ⅳ、Ⅴ代入Ⅲ有
此即亦即两个波函数对应态矢正交.
14.试证明,表象经么正变换后,不改变算符本征值。 【答案】设可得:
(其中
为幺正变换,则:
)
可见,本征值不变。
四、计算题
15.质量为m 的粒子在宽度为a 的一维无限深势阱中运动. (a )建立适当的坐标系,写出哈密顿算符,求解定态薛定谔方程. (b )当粒子处于状态率. 其中(c )若上式的
分别是基态和第一激发态.
是t=0时刻的波函数,求粒子在其后任意时刻的波函数.
时,求测量粒子能量时的可能取得及相应的概
【答案】(a )如图建立坐标系,
图
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