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2018年贵州大学物理学院819物理综合之量子力学教程考研核心题库

  摘要

一、简答题

1. 已知为一个算符么正算符?

【答案】满足关系式(a )的为厄密算符,满足关系式(b )的为幺正算符。

2. 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:

满足如下的两式

问何为厄密算符?何为

二、计算题

3. 求一宽度为a 且关于原点对称的一维无限深势阱中粒子的坐标在能量表象中的矩阵元. 【提示:

【答案】【注:题中所给积化和差公式有误,正确的积化和差公式为在势阱内有定态方程

处于定态时有

则有

由于势函数满足(1)满足偶宇称时有则

则波函数满足奇宇称或偶宇称.

注意到①有

注意到波函数乘以一个常数描述的仍为同一个状态,则(2)同理,对奇宇称有

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再考虑到归一化条件

综合(1)(2)讨论有波函数

本征能量矩阵元即

若m=n, 可得到若

则可得到

4. 设在平行于y 轴的磁场中,一个电子的哈密顿为旋算符,在t=0时刻,电子处在【答案】粒子的哈密顿量

本征值为

因此定态方程

t 时刻,电子波函数满足:

因为

故:

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其中,为自的解为:

的本征态,求以后t 时刻电子所处状态的表示式。

所以:

5. 在动量表象中,写出线谐振子的哈密顿算符的矩阵元。 【答案】在坐标表象中,线谐振子的哈密顿算符为:在动量表象中,该哈密顿算符为:

由于动量的本征函数为

故哈密顿算符的矩阵元为:

6.

若有已归一化的三个态交,归一的新的态矢量

【答案】因为设由

所以

和]

贝IJ :

得:

同理,设由

代入上式,得:

故:

7. 粒子在一维无限深势阱中运动. 设该体系受到(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.

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且有试用Schmidt 方法构成正

则:

因此:

的微扰作用。