2018年山东大学物理学院829量子力学考研强化五套模拟题
● 摘要
一、计算题
1. —体系初始时刻的态为
(1)求(2)如果对(3)如果对
其中
进行了测量,并得到结果
计算不确定度
可得
本征值为
故
可能测得值为
及它们的乘积
测量,能得到哪些结果?相应的概率又是多少?
【答案】(1)由公式故
(2)由题意,m=-l,0, 1
而
概率
概率
概率(3)易知
于是有
.
因此
2. 两个质量为m 的粒子处于一个边长为a >b >c 的,不可穿透的长盒子中. 求下列条件该体系能量最低态的 波函数(只写出空间部分)及对应能量. (1)非全同离子; (2)零自旋全同离子; (3)自旋为1/2的全同离子.
【答案】单粒子在边长a >b >c 的盒子中的定态波函数和定态能量为
(1)当两粒子是非全同离子时,体系能量最低的波函数为
对应能量为
.
(2)对于零自旋全同离子,体系的波函数必须是交换对称的,则体系能量最低的函波数是
对应能量为
.
(3)对于自旋为1/2的全同粒子,体系的波函数必须是交换反对称的. 自旋已知
对应的本征函数有4个:
是交换反对称的,要配对称的空间波函数;
是交换对称的,要配反对称
对应能量为
.
的空间波函数. 所以体系能量最低的态对应的波函数是
3. 在表象中,求
的本征值和本征态,这里,
是
方向的单位矢。
【答案】
本征方程为:即:
由此得:
即:
有非零解的条件是:
由此得:
可求得与
对应的本征矢为:
与对应的本征矢为:
4. 粒子在一维无限深势阱中运动. 设该体系受到的微扰作用。(1)利用微扰理论求第n 能级的准至二级的近似表达式. (2)指出所得结果的适用条件. 【答案】(1) 一维无限深方势阱:
体系的零级近似波函数和零级近似能量
求到二级,矩阵元一般形式
则第n 能级的二级近似能量