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2016年西华师范大学电子信息工程学院量子力学(同等学力加试)复试笔试仿真模拟题

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2016年西华师范大学电子信息工程学院量子力学(同等学力加试) 复试笔试仿真模拟题(一) . . 2 2016年西华师范大学电子信息工程学院量子力学(同等学力加试) 复试笔试仿真模拟题(二) . . 9 2016年西华师范大学电子信息工程学院量子力学(同等学力加试) 复试笔试仿真模拟题(三) 15 2016年西华师范大学电子信息工程学院量子力学(同等学力加试) 复试笔试仿真模拟题(四) 21 2016年西华师范大学电子信息工程学院量子力学(同等学力加试) 复试笔试仿真模拟题(五) 27

一、简答题

1. 波函数【答案】

2. 简述波函数的统计解释。

【答案】波函数在空间某一点的强度(振幅绝对值的平方)和在该点找到粒子的几率成正比。

3. 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:

4. 在量子力学中,能不能同时用粒子坐标和动量的确定值来描写粒子的量子状态?

【答案】不能。因为在量子力学中,粒子具有波料二象性,粒子的坐标和动量不可能同时具有确定值。

圆偏光选择定则:

是否描述同一状态?

描写的相对概率分布完全相同,描写的是同一状态。

二、计算题

5. 自旋为时,粒子处于(2)求出t >0时

固有磁矩为

的状态。

的可测值及相应的取值几率。

(其中为实常数)的粒子,处于均匀外磁场

中,设t=0

(1)求出t >0时的波函数; 【答案】(1)体系的哈密顿算符为在泡利表象中,哈密顿算符的本征解为:在t= 0时,粒子处于为了求出

的状态,即

在泡利表象中的具体形式,需要求解满足的本征方程:

解得:于是,有:

由于,哈密顿算符不显含时间,故/>0时刻的波函数为:

(2)因为

所以是守恒量,它的取值几率与平均值不随时间改变,换句话说,只要计

算t=0时的取值几率就知道了t >0时的取值几率。 由于

的取值几率为:

因此有: 6. 在

表象中,

求自旋算符在

表象中的矩阵表示为:

的本征方程为:

a 、b 不全为零的条件是久期方程:

解得:故

的本征值为:时的本征函数为:

时的本征函数为:

7. 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.

故有:

方向投影算符

的本征值和相应的本征态。

【答案】在

将本征值代入①式,可得: